Elaboration d’un processus et conception d’outils pour introduire la collaboration dans la simulation

par Trong Khanh Nguyen

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Amal El Fallah Seghrouchni.

Soutenue en 2013

à Paris 6 .


  • Résumé

    This thesis proposes an approach and conceptual tools to identify strategies for collaboration in the simulation of complex systems. Firstly, we show the indispensable of collaboration for the study of complex systems, especially for the simulation of this system. This collaboration takes place primarily among thematicians and around a simulator. However, it remains complex due to the remoteness of thematicians in a same research problem and also their seperation geograpic. In addition, the actual approaches modeling and simulation allows us to produce only simulators stand-alones. They are poor in terms of collaboration. It supports only local interactions, in a single interface. This is due to the fact that collaboration is inherent to complex systems modeled. Therefore, thematicians must use several different tools to support their collaborative work. However most of these tools can not completely respond to their need for collaborative simulation. We then propose a new vision that facilitates collaboration in simulation of complex systems and an approach to design a specific collaborative tool. Our vision is mainly based on the simulator that is considered as a black box in which the thematicians focus only in its inputs and outputs. The collaboration limites to two cases: (i) exchanges, discussions to understand the inputs and outputs or (ii) the simultaneous manipulation of inputs and outputs. Moreover, by equipping collaborative functionalities for simulator stand-alone, we can obtain a specific collaborative tool, collaborative simulator, which is at once a simulator that allows the simulation and a collaborative tool that supports collaborative functionalities. The new approach, DeCoSim, allows to design, from an existing simulators stand-alones, a collaborative simulator which facilitates collaborative simulation of complex systems. The proposed solutions have been implemented and evaluated in the context of geographical mobility with MIRO model. By applying our approach DeCoSim,, we transformed the simulator standalone MIRO in the one collaborative. Then, we combined with proposed mechanisms to facilitate the collaborative simulation among thematicians of MIRO. This case study was conducted with the help of real users of MIRO. This allows us to have an evaluation about the usability of our work.


  • Résumé

    Le monde où nous vivons est un espace où la complexité est reine. L'étude de cette complexité est nécessaire pour comprendre notre passé, notre présent et prévenir l'avenir. Lors de l'étude d'un système complexe, même simple, de nombreuses compétences et connaissances sont requises pour sa modélisation et sa simulation. Ces connaissances du système proviennent de multiples champs disciplinaires. Il est alors difficile, pour une seule et unique personne, de les assimiler dans leur globalité et d'avoir le recul suffisant pour les utiliser intelligemment. Pourtant ces associations sont primordiales pour mener à bien un projet de modélisation-simulation. La collaboration entre thématiciens et modélisateurs est donc une nécessité dans un projet de modélisation-simulation des systèmes complexes. Toutefois, elle demeure complexe compte tenu de l'éloignement grandissant des chercheurs d'un même problème de recherche. Ces derniers travaillent souvent dans des instituts, des villes ou des pays différents. Leurs communications, coordinations et collaborations deviennent de plus en plus difficiles sans l'usage de technologies nouvelles tel que les groupware. De plus, des experts sont habituellement membres de plusieurs projets si bien que le temps de chacun d'eux est compté. Le développement des nouvelles technologies de l'informatique depuis ces 20 dernières années permet d'envisager la création de démarches et de solutions informatiques qui facilitent l'échange. Bien que, ces solutions ne pourront jamais égaler les collaborations physiques, de visu, elles offrent, néanmoins, un moyen intéressant pour surmonter les difficultés géographiques, temporelles ainsi que de résoudre des problèmes liés à la pluridisciplinarité. Au sein de la recherche et plus particulièrement des sciences de la complexité, l'usage des technologies collaboratives est une nécessité. A la fois moteur et fruit de la réflexion scientifique, le modèle et le simulateur sont des objets complexes échanges et manipulés à la fois par les modélisateurs et les experts du domaine. Cependant, les démarches de la modélisation et simulation actuelles nous permet produire seulement les outils "stand-alones". Ces derniers sont pauvres en terme de la collaboration. Il supporte seulement des interactions locales, dans une même interface. Ceci tient du fait que la collaboration est inhérente au système complexe modélisé. Dans ce contexte, l'objet de nos travaux réside principalement dans la proposition d'une méthode permettant la conception, à partir des simulateurs « stand-alones » existants, du simulateur collaboratif qui facilite la simulation collaborative des systèmes complexes. Ce dernier est à la fois un simulateur qui permet de effectuer des fonctionnalités de simulation, et un outil collaboratif qui permet de réaliser des fonctionnalités collaboratives. À côté de la méthode proposé, nous proposons également des mécanismes différents pour renforcer la collaboration au tour d'un simulateur des systèmes complexe. C'est un protocole permettant la partage la connaissance entre des thématiciens, et une infrastructure logicielle facilitant la communication, la coordination et la collaboration entre eux. Les solutions proposées a été appliquées et validées dans le contexte de la mobilité géographique avec le modèle MIRO. Ce dernier est un modèle du système complexe où la simulation demande fortement la collaboration entre des différents thématiciens. En appliquant notre démarche DeCoSim, nous avons transformé le simulateur « stand-alone » MIRO en celui collaboratif. Puis, nous l’avons combiné avec les mécanismes proposés pour faciliter des thématiciens à la simulation collaborative. Cette étude de cas a été conduite avec l’aide des utilisateurs réels de MIRO. Cela nous permet avoir une évaluation sur l’utilisabilité de notre travail.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (195 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. [155]-168. 178 réf. bibliogr.

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  • Cote : T Paris 6 2013 338
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