UNIVERSITÉ DE CORSE – PASQUALE PAOLI U.F.R. SCIENCES ET ...

Sujets

• Framework
• Spécification (informatique)
• Stockage en réseau NAS
• Comportementaliste
• Onde acoustique de surface
• Logiciel d'animation

Informations

• Publié par: Vewyog
• Nombre de lectures: 254
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 3 Mo

Extrait

UNIVERSIT DE CORSE PASQUALE PAOLI U.F.R. SCIENCES ET TECHNIQUES TH¨SE pour obtenir le grade de DOCTEUR DE L’UNIVERSIT DE CORSE COLE DOCTORALE ENVIRONNEMENT ET SOCI T Discipline : Sciences pour l’Environnement SpØcialitØ : Informatique prØsentØe par Jean Baptiste FILIPPI Une architecture logicielle pour la multi-modØlisation et la simulation ØvŁnements discrets de systŁmes naturels complexes sous la direction du Professeur Paul BISGAMBIGLIA PrØsentØe publiquement le 17 dØcembre 2003 devant le jury composØ de : Rapporteurs : M. David HILL, Professeur, UniversitØ Blaise Pascal M. Bernard P. Zeigler, Professeur, The University of Arizona Examinateurs : M. Fernando Barros, Pr, UniversitØ de Coimbra M. Paul-Antoine BISGAMBIGLIA, Professeur, UniversitØ de Corse M. Marco Di Natale, Professeur, cole supØrieure Sainte Anne de Pise M. Tahar Khammaci, Ma tre de ConfØrences, UniversitØ de Nantes M. Jean-Fran ois SANTUCCI, Professeur, UniversitØ de CorseUNIVERSIT DE CORSE PASQUALE PAOLI U.F.R. SCIENCES ET TECHNIQUES TH¨SE pour obtenir le grade de DOCTEUR DE L’UNIVERSIT DE CORSE COLE DOCTORALE ENVIRONNEMENT ET SOCI T Discipline : Sciences pour l’Environnement SpØcialitØ : Informatique prØsentØe par Jean Baptiste FILIPPI Une architecture logicielle pour la multi-modØlisation et la simulation ØvŁnements discrets de systŁmes naturels complexes sous la direction du Professeur Paul BISGAMBIGLIA PrØsentØe publiquement le 17 dØcembre 2003 devant le jury composØ de : Rapporteurs : M. David HILL, Professeur, UniversitØ Blaise Pascal M. Bernard P. Zeigler, Professeur, The University of Arizona Examinateurs : M. Fernando Barros, Pr, UniversitØ de Coimbra M. Paul-Antoine BISGAMBIGLIA, Professeur, UniversitØ de Corse M. Marco Di Natale, Professeur, cole supØrieure Sainte Anne de Pise M. Tahar Khammaci, Ma tre de ConfØrences, UniversitØ de Nantes M. Jean-Fran ois SANTUCCI, Professeur, UniversitØ de CorseA mon pŁre.Remerciements Cette thŁse s’est dØroulØe au sein de l’Øquipe ModØlisation Informatique du laboratoire Sys- tŁmes Physiques pour l’Environnement (UnitØ Mixte de Recherche CNRS 6134) de l’UniversitØ de Corse. Ce travail a ØtØ rØalisØ gr ce au soutien nancier de la CollectivitØ Territoriale de Corse. Que ces deux institutions trouvent ici le tØmoignage de ma reconnaissance. Je tiens tout particuliŁrement exprimer ma plus profonde gratitude Monsieur Paul BIS- GAMBIGLIA, Professeur l’UniversitØ de Corse, pour avoir dirigØ ces travaux et m’avoir soutenu dans cette Øtude. Ses conseils ont ØtØ indispensables la concrØtisation de cette recherche. Monsieur David HILL, professeur l’UniversitØ Blaise Pascal et Monsieur Bernard P. ZEI- GLER, Professeur l’UniversitØ de l’Arizona, j’adresse ma plus respectueuse reconnaissance pour l’intØrŒt qu’ils ont portØ ce travail en acceptant d’en Œtre les rapporteurs dans ce jury. Que Monsieur Fernando BARROS, Professeur l’UniversitØ de Coimbra, Monsieur Marco DI NATALE, Professeur l’Øcole supØrieure Sainte Anne de Pise, et Monsieur Tahar KHAMMACI, Maitre de confØrences l’UniversitØ de Nantes, qui me font l’honneur de participer ce jury, trouvent ici l’expression de ma profonde gratitude. Je voudrais Øgalement exprimer toute ma reconnaissance Monsieur Jean-Fran ois SAN- TUCCI qui m’a accueilli dans son laboratoire et pour avoir acceptØ de participer ce jury. Je remercie tous les doctorants, chercheurs et personnels de l’UniversitØ de Corse pour leur grande gentillesse et leur contribution l’Ølaboration de ce travail, avec une pensØe particuliŁre Fabrice, Fernand, Jeff et Marielle et plus gØnØralement aux voisins du second Øtage. Ma plus profonde reconnaissance va Marie-Laure et Christophe qui tous les jours pendant trois ans, m’ont donnØ des conseils prØcieux et beaucoup de leur temps pour Ølaborer ce travail. Ma gratitude Øternelle va mes parents pour leur soutien sans faille durant toutes ces annØes d’Øtudes. Un grand merci Michel, mon oncle, pour avoir passØ des nuits traquer les fautes dans ce manuscrit. J’exprime Øgalement ma gratitude VØro pour son soutien actif et sa capacitØ supporter les contraintes qui dØcoulaient de ce travail. Finalement, un grand merci tous mes amis qui m’ont ØtØ d’un soutien indispensable dans des moments quelquefois dif ciles.Table des matiŁres Introduction gØnØrale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 ProblØmatique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.1 ThØorie de la modØlisation et de la simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.1.1 Concepts gØnØraux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.1.2 La simulation comme mode d’expØrimentation virtuelle . . . . . . . . . . 6 1.1.3 MØthodologie d’Øtude des systŁmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.1.4 ModŁles modulaires et hiØrarchiques et formalisme DEVS . . . . . . . . . 12 1.2 La multi-modØlisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 1.2.1 Description des multi-modŁles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 1.2.2 ModØlisation orientØe objet et multimodŁles . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 1.3 SpØci cations du problŁme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 1.4 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2 L’existant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2.1 Environnements de multi-modØlisation basØs sur DEVS . . . . . . . . . . . . . . . 24 2.1.1 DEVSJAVA/Collaborative Devs Modeller . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 viTABLE DES MATI¨RES 2.1.2 Moose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2.1.3 Atom3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2.1.4 Cell-DEVS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2.2 Environnements de modØlisation de systŁmes naturels . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2.2.1 SWARM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 2.2.2 Tarsier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 2.2.3 ECLPSS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.2.4 VLE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.2.5 Cormas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 2.3 SynthŁse des diffØrentes approches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 2.4 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 3 Environnement de modØlisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 3.1 DØveloppement du cadriciel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 3.2 Architecture du cadriciel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 3.2.1 Le package moteur-DEVS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 3.2.2 Le package interface-graphique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 3.2.3 Le package stockage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 3.2.4 Le package cadres-expØrimentaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 3.2.5 Le package classic-DEVS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 3.3 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 4 IntØgration de techniques dans le cadriciel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 4.1 Les paradigmes de modØlisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 4.2 ModŁles avec feedback . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 4.2.1 Cas d’utilisation de Feedback-DEVS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 4.2.2 SpØci cation de modŁles . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 4.2.3 IntØgration de Feedback-DEVS dans le cadriciel . . . . . . . . . . . . . . 62 4.3 ModØlisation par automate cellulaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 viiTABLE DES MATI¨RES 4.4 ModØlisation de propagation d’interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 4.4.1 Cas d’utilisation des modŁles de propagation d’interface . . . . . . . . . . 66 4.4.2 Vector-DEVS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 4.4.3 SpØci cation des modŁles Vector-DEVS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 4.4.4 Fonctions spØci ques des modŁles Vector-DEVS . . . . . . . . . . . . . . 74 4.4.4.1 Simulateurs de modŁles Vector-DEVS . . . . . . . . . . . . . . 80 4.4.4.2 Exemple de simulation basØe sur les vecteurs . . . . . . . . . . . 84 4.4.4.3 IntØgration de Vector-DEVS dans le cadriciel . . . . . . . . . . . 87 4.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 5 ImplØmentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 5.1 Le logiciel JDEVS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 5.1.1 Moteur de modØlisation et de simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 5.1.2 Interface graphique de modØlisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 5.1.3 Stockage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 5.1.4 Cadres expØrimentaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 5.1.5 Interconnexion au SIG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 5.2 ModØlisation avec Feedback-DEVS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 5.3 par automates cellulaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 5.3.1 Interface graphique de modØlisation par automates cellulaires . . . . . . . 101 5.3.2 Stockage de modŁles cellulaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 5.3.3 Cadres expØrimentaux pour les modŁles cellulaires . . . . . . . . . . . . . 104 5.4 ModØlisation avec Vector-DEVS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 5.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . .