Approche formelle et opérationnelle de la multi-modélisation et de la simulation des systèmes complexes : apports pour la simulation de Systèmes Multi-Agents

Formal and operational approach of complex systems multimodeling and simulation : contribution to the simulation of Multi-Agents Systems

• Auteur / Autrice : Gauthier Quesnel
• Direction : Eric Ramat
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Littoral
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'informatique du Littoral (Calais, Pas-de-Calais)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Systèmes échantillonnés

Intelligence artificielle répartie

Ingénierie des systèmes

Méthodes de simulation

Mots clés libres

Multi-modélisation

DEVS - Discret EVent System specification

Résumé

Dans le cadre de la recherche scientifique, nous assistons depuis quelques années à un essor de la multi-modélisation, c’est-à-dire, l’utilisation de la combinaison de différents formalismes pour l’étude des systèmes complexes où l’informatique se présente comme l’un des supports théoriques ou opérationnels pour son de��veloppement. La problématique étudiée dans cette thèse découle de ces travaux. Nous étudions, en particulier, le couplage de modèles hétérogènes en utilisant la spécification à événements discrets de B. P. Zeigler, DEVS, Discret EVent System specification. Nos travaux portent principalement sur les ajouts, à ce formalisme, d’outils aussi bien formels qu’opérationnels pour simplifier le couplage ou le développement de modèles. Nous étudions également la construction de plans d’expériences, le paramétrage de modèles et la distribution de simulation. De ces travaux, sont nées des collaborations avec des laboratoires de biologie où la nécessité de la création d’une spécification formelle des Systèmes Multi-Agents, principalement centré individu, est apparue. Nous proposons cette spécification en nous basant sur les travaux de J. C. Soulié et les environnements multiples et R. Duboz pour le comportement des agents. L’ensemble des objets manipulés par les SMA sont définis suivant une approche modulaire où chaque entité est spécialisée dans un domaine. Afin de mettre en œuvre tous les concepts étudiés dans cette thèse, une plate-forme logicielle VLE, Virtual Laboratory Environment, recouvrant tous les aspects de la multi-modélisation a été développée.

Within the field of scientific research, we attend, since a few years, a rapid growth of the multimodeling activities – i. E. The use of various formalisms combination in order to study complex systems where computer science is an operational, or theoretical, support to tackle their studies. The problematic presented in this thesis work follows from these works. We study, in particular, the coupling of heterogeneous models using a discrete event specification proposed by B. P. Ziegler : DEVS (acronym of Discrete Event System specification). Our works provide, mainly, tools as well as operational in order to simplify the coupling, and the models development. We also study the build of experimental design, the setup of models, and the distribution of simulations. Thanks to these works, collaborations with biology labs have been initialized. Following their needs, we have to create a formal specification of Multi-Agents Systems, individual based models more precisely. We propose a specification that relies on the works of J. C. Soulié with the concept multiples environments ; and works of R. Duboz for the agents behaviour. All the objects used in multiagents systems are defined using a modular approach where each entity is specialized into a dedicated domain. In order to develop all the concepts studied in this thesis work, a platform called VLE (acronym of Virtual Laboratory Environment) has been programmed. This platform covers all the fields of the multimodeling activities and relies on the decomposition principle.