Modélisation multiparamétrique du confort dans un bâtiment

République Algérienne Démocratique et Populaire
Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche
Scientifique
UNIVERSITE DES SCIENCES ET DE LA TECHNOLOGIE d’ORAN
Mohamed Boudiaf
Faculté des Mathématiques et informatique
Département d’Informatique
Spécialité : Informatique Option : Informatique
THESE
Présentée par
Mr MOSTEFAOUI Sid Ahmed Mokhtar
Pour l’obtention du diplôme de Doctorat Es-Sciences en Informatique
Thème :
SOUTENUE LE :…/…/2015
Devant le jury composé de :
Qualité
Nom et prénom
Grade
Etb. d’origin
Président
Mr BELBACHIR F.
Professeur
Université de l’USTO-MB
Examinateur
Mr CHOUARFIA A.
Professeur
Université de l’USTO-MB
Examinateur
Mr YOUSFAT A.
Professeur
Université de Sidi Bel Abbes
Examinateur
Mr BELALEM G.
Professeur
Université d’Oran
Examinateur
Mr DAHMANI Y.
Maître de Conférences
Université de Tiaret
Encadreur
Mme ZAOUI L.
Maître de Conférences
Université de l’USTO-MB
Modélisation multiparamétrique du confort dans un
bâtiment intelligent par apprentissage automatique

i
REMERCIEMENTS
En premier lieu, je remercie « ALLAH » de m’avoir donné la force, le courage et la
volonté pour achever ce travail.
Je voudrais remercier toutes les personnes ayant soutenu et encadré mon travail. En
premier lieu, je remercie sincèrement et très chaleureusement, mon encadreur, Mme ZAOUI
Lynda, Maître de Conférences à l’Université de Science et Technologie Mohamed Boudiaf -
Oran, pour tout, que ce soit pour sa disponibilité, sa contribution majeure à l'orientation des
travaux de recherche et ses idées originales qui ont servi à enrichir le contenu de cette thèse.
Je tiens également à remercier :
Monsieur Faouzi BELBACHIR, Professeur à l’Université de Science et Technologie
Mohamed Boudiaf – Oran pour m’avoir accepté au sein de son Laboratoire Systèmes
Signaux et Données LSSD et d’avoir accepté de présider ce jury,
Monsieur Abdallah CHOUARFIA, Professeur à l’Université de Science et Technologie
Mohamed Boudiaf - Oran,
Monsieur AbdArrahmen YOUSFAT, Professeur à l’Université de Sidi Bel abbes,
Monsieur Ghalem BELALEM, Professeur à l’Université d’Oran et
Monsieur Youcef DAHMANI, Maître de conférences à l’Université de Tiaret, pour
l’intérêt qu’ils ont porté à ce travail en m’honorant par leur présence dans le jury.
Mes remerciements s’adressent également à Mr Jean CAELEN et toute l’équipe
Multicom avec laquelle j’ai eu la chance de travailler dans une ambiance réellement
motivante.

ii

iii
Résumé :
Dans la littérature, la majorité des travaux dans le domaine des bâtiments intelligents se
focalisent sur l’étude de confort thermique sous l’angle d’une approche dite analytique dont
les expériences sont réalisées dans des chambres climatiques sous des conditions
prédéterminées qui font que cette approche est réductrice de la complexité du réel. Des études
in situ ont permis de mettre les bases d’une approche adaptative, qui caractérise le confort
thermique à travers les interactions adaptatives entre l’occupant et son environnement. Le
premier objectif de cette thèse est la modélisation du confort multisensoriel englobant les
conforts thermique, visuel, acoustique et qualité de l’air dans le contexte de l’approche
adaptative, le second objectif est de modéliser le comportement adaptatif des occupants d’un
bâtiment vis-à-vis des situations changeantes. Ce qui nous conduit à proposer une nouvelle
méthode pour la conception d’un contrôleur adaptatif. Cette thèse s’inscrit dans le cadre du
projet PENATES (PilotagE du confort NATif dans un Environnement Sensoriel) qui a pour
but d’étudier et de modéliser la notion de confort dans un bâtiment intelligent eu égard aux
économies d’énergie. Nos études ont été réalisées au sein du laboratoire LIG (Laboratoire
d’Informatique de Grenoble) qui nous a offert la plateforme DOMUS où nous avons réalisé
les expérimentations pour la conception d’une base de données (corpus) sur laquelle nous
avons appliqué des techniques de DataMining afin de concevoir notre modèle. Un élément clé
de ce travail était l’utilisation des réseaux bayésiens qui sont des outils puissants pour le
raisonnement et la décision sous incertitude. Les résultats obtenus sont probants, le contrôleur
bayésien adaptatif construit a permis de prédire une moyenne de 70% des interactions
adaptatives adéquates à une situation d’inconfort.
Mots clés : Bâtiment intelligent, confort multisensoriel, modélisation, approche adaptative,
Réseaux Bayésiens
Abstract
In the literature, the majority of work in the field of intelligent buildings focuses on the
study of thermal comfort in terms of an analytical approach where experiments are realized in
climatic rooms under predetermined conditions. In this work, we aim to model the multi-
sensory comfort in the context of adaptive approach by modeling the adaptive behavior of
occupant toword building changing situations. The work is part of PENATES project
(PilotagE du confort NATif dans un Environnement Sensoriel), which aims to study and model
the concept of comfort in a smart building with consideration of energy savings. Our studies

iv
are performed in the laboratory LIG (Laboratoire d'Informatique de Grenoble) who offered
us the DOMUS platform where we have realized our experiments in order to build a database
on which we applied techniques of DataMining to design our model. A key element is the use
of Bayesian networks that are powerful tools for reasoning and decision under uncertainty.
The results obtained are conclusive, the Bayesian adaptive controller built allowed to predict
an average of 70% adequate adaptive interaction to an uncomfortable situation.
Keywords: Intelligent Building, Comfort, modeling, adaptive approach, Bayesian Network