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1 SimExplorer, une interface dexploration de simulations en Java par Jérôme TRUFFOT.

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1 1 SimExplorer, une interface dexploration de simulations en Java par Jérôme TRUFFOT

2 2 Introduction Modélisation – Simulation Modélisation – Simulation Systèmes complexes Systèmes complexes Réseaux et outils Réseaux et outils

3 3 Plan 1. Présentation du projet 1.1. Description du cadre du projet 1.2. Description des objectifs 2. Phase danalyse 2.1. Besoins des utilisateurs 2.2. Architecture du logiciel 2.3. Architecture réseaux 3. Détails de conception 3.1 Les paramètres 3.2 Le plan dexpérience factoriel

4 4 Le cadre du projet 1. Présentation du projet 1.1. Description du cadre du projet 1.2. Description des objectifs 2. Phase danalyse 3. Détails de conception outils d'aide à la décision simulation de systèmes complexes diverses temps de calcul importants besoin d'outils génériques performants

5 5 Les objectifs 1. Présentation du projet 1.1. Description du cadre du projet 1.2. Description des objectifs 2. Phase danalyse 3. Détails de conception interface générique outils d'aide à l'exploration des simulations outils de traitement des résultats distribution des expériences dans un réseau

6 6 Plan 1. Présentation du projet 1.1. Description du cadre du projet 1.2. Description des objectifs 2. Phase danalyse 2.1. Besoins des utilisateurs 2.2. Architecture du logiciel 2.3. Architecture réseaux 3. Détails de conception 3.1 Les paramètres 3.2 Le plan dexpérience factoriel

7 7 Les cas dutilisation simples 1. Présentation du projet 2. Phase danalyse 2.1. Besoins des utilisateurs 2.2. Architecture du logiciel 2.3. Architecture réseaux 3. Détails de conception Initialisation des paramètres de la simulation Exécution de la simulation Visualisation des résultats besoin dautomatisation pour lexploration

8 8 Les cas dutilisation évolués 1. Présentation du projet 2. Phase danalyse 2.1. Besoins des utilisateurs 2.2. Architecture du logiciel 2.3. Architecture réseaux 3. Détails de conception Exploration dune partie de lespace des paramètres Distribution des expériences Traitement des résultats Interface adaptée au domaine de la simulation

9 9 Systèmes, modèles et simulation 1. Présentation du projet 2. Phase danalyse 2.1. Besoins des utilisateurs 2.2. Architecture du logiciel 2.3. Architecture réseaux 3. Détails de conception SystèmeModèleSimulation

10 10 Modèle de Lotka et Volterra Prédateurs Proies mangentnourrissent

11 11 dL/dt = a.L – b.L.R dR/dt = d.(b.L.R) – c.R L = nombre de Lapins (proies) R = nombre de Renards (prédateurs) a = taux de croissance des lapins b = taux de mortalité des lapins c = taux de mortalité des renards d = facteur décrivant la quantité de lapins attrapés permettant de créer de nouveaux renards Modèle de Lotka et Volterra

12 12 dL/dt = a.L – b.L.R dR/dt = d.(b.L.R) – c.R L = nombre de Lapins (proies) R = nombre de Renards (prédateurs) a = taux de croissance des lapins b = taux de mortalité des lapins c = taux de mortalité des renards d = facteur décrivant la quantité de lapins attrapés permettant de créer de nouveaux renards Modèle de Lotka et Volterra

13 13 dL/dt = a.L – b.L.R dR/dt = d.(b.L.R) – c.R L = nombre de Lapins (proies) R = nombre de Renards (prédateurs) a = taux de croissance des lapins b = taux de mortalité des lapins c = taux de mortalité des renards d = facteur décrivant la quantité de lapins attrapés permettant de créer de nouveaux renards Modèle de Lotka et Volterra

14 14 dL/dt = a.L – b.L.R dR/dt = d.(b.L.R) – c.R L = nombre de Lapins (proies) R = nombre de Renards (prédateurs) a = taux de croissance des lapins b = taux de mortalité des lapins c = taux de mortalité des renards d = facteur décrivant la quantité de lapins attrapés permettant de créer de nouveaux renards Modèle de Lotka et Volterra

15 15 dL/dt = a.L – b.L.R dR/dt = d.(b.L.R) – c.R L = nombre de Lapins (proies) R = nombre de Renards (prédateurs) a = taux de croissance des lapins b = taux de mortalité des lapins c = taux de mortalité des renards d = facteur décrivant la quantité de lapins attrapés permettant de créer de nouveaux renards Modèle de Lotka et Volterra

16 16 dL/dt = a.L – b.L.R dR/dt = d.(b.L.R) – c.R L = nombre de Lapins (proies) R = nombre de Renards (prédateurs) a = taux de croissance des lapins b = taux de mortalité des lapins c = taux de mortalité des renards d = facteur décrivant la quantité de lapins attrapés permettant de créer de nouveaux renards Modèle de Lotka et Volterra Paramètres dentrée Paramètres de létat initial : L 0 et R 0 Paramètres de la dynamique : a, b, c et d Scénarios : épidémie Variables détat : L et R Contraintes : 0 < c < 1

17 17 La distribution des simulations 1. Présentation du projet 2. Phase danalyse 2.1. Besoins des utilisateurs 2.2. Architecture du logiciel 2.3. Architecture réseaux 3. Détails de conception utilisation d'un réseau local –plusieurs machines inter- connectées –multi-plate-formes exécution des simulations –boite noire –langages de programmation différents distribution des expériences architecture adaptée

18 18 Le paquetage SimExplorer 1. Présentation du projet 2. Phase danalyse 2.1. Besoins des utilisateurs 2.2. Architecture du logiciel 2.3. Architecture réseaux 3. Détails de conception le paquetage Exploration –le paquetage Paramètres –le paquetage Contraintes –le paquetage Plan d'expérience le paquetage Distribution le paquetage Résultat

19 19 Le paquetage SimExplorer 1. Présentation du projet 2. Phase danalyse 2.1. Besoins des utilisateurs 2.2. Architecture du logiciel 2.3. Architecture réseaux 3. Détails de conception le paquetage Exploration –le paquetage Paramètres –le paquetage Contraintes –le paquetage Plan d'expérience le paquetage Distribution le paquetage Résultat

20 20 Relations entre les paquetages Exploration RésultatDistribution

21 21 Le paquetage Paramètres 1. Présentation du projet 2. Phase danalyse 2.1. Besoins des utilisateurs 2.2. Architecture du logiciel 2.3. Architecture réseaux 3. Détails de conception Paramètres simples Paramètres complexes Groupes de paramètres Utilisation de la notion dobjet

22 22 Diagramme de classes UML du paquetage Paramètres

23 23 Objectifs dune architecture réseau 1. Présentation du projet 2. Phase danalyse 2.1. Besoins des utilisateurs 2.2. Architecture du logiciel 2.3. Architecture réseaux 3. Détails de conception Utilisation des ressources à disposition Multi-plate-formes Multi-utilisateurs Les acteurs en présence

24 24 Les acteurs utilisateur Les partenaires

25 25 Les parties du réseau 1. Présentation du projet 2. Phase danalyse 2.1. Besoins des utilisateurs 2.2. Architecture du logiciel 2.3. Architecture réseaux 3. Détails de conception Linterface SimExplorer Le wrapper et lapplication de simulation Le serveur Le démon

26 Architecture réseau finale SimExplorer Serveur Application Simulation Wrapper D Application Simulation Wrapper D Application Simulation Wrapper D

27 27 Plan 1. Présentation du projet 1.1. Description du cadre du projet 1.2. Description des objectifs 2. Phase danalyse 2.1. Besoins des utilisateurs 2.2. Architecture du logiciel 2.3. Architecture réseaux 3. Détails de conception 3.1 Les paramètres 3.2 Le plan dexpérience factoriel

28 28 Implémentation des paramètres 1. Présentation du projet 2. Phase danalyse 3. Détails de conception 3.1 Les paramètres 3.2 Le plan dexpérience factoriel Exemple 1 : lindividu –String : nom –String : prénom –Entier : âge –Réel : taille Individu Nom : string Prénom : string Age : entier Taille : réel

29 29 Implémentation des paramètres 1. Présentation du projet 2. Phase danalyse 3. Détails de conception 3.1 Les paramètres 3.2 Le plan dexpérience factoriel Exemple 2 : la famille –Individu : père »String : nom »String : prénom »Entier : âge »Réel : taille –Individu : mère »String : nom »String : prénom »Entier : âge »Réel : taille –… Individu Famille *

30 30 XML, eXtensible Markup Language 1. Présentation du projet 2. Phase danalyse 3. Détails de conception 3.1 Les paramètres 3.2 Le plan dexpérience factoriel SGML et HTML Fichier texte structuré Caractères unicodes Outils associés –Outils de validation –Outils de transformation –Outils de traitement

31 31 Exemple de fichier XML 1. Présentation du projet 2. Phase danalyse 3. Détails de conception 3.1 Les paramètres 3.2 Le plan dexpérience factoriel Martin Arthur …

32 32 Structure du fichier XML

33 33 Diagramme de classes UML

34 34 Interface Homme-Machine arbre titre Description paramètres

35 35 Le plan dexpérience factoriel 1. Présentation du projet 2. Phase danalyse 3. Détails de conception 3.1 Les paramètres 3.2 Le plan dexpérience factoriel Complet Sans ordre Statique Une méthode simple et rapide

36 36 La structure de donnée Paramètre AValeur 0Valeur 1Valeur 2 Index A Paramètre BValeur 0Valeur 1 Index B Paramètre CValeur 0Valeur 1Valeur 2Valeur 3Valeur 4 Index C Structure arborescente des paramètres Paramètre A Paramètre B Paramètre C Valeur A Valeur B Valeur C

37 37 Lalgorithme Paramètre AValeur 0Valeur 1Valeur 2 Index A Paramètre BValeur 0Valeur 1Paramètre CValeur 0Valeur 1Valeur 2Valeur 3Valeur 4 Index B Index C Index B Index C Index B Index C Index B Index C Index B Index C Index B Index C Index B Index C Index B Index C Index B

38 38 La version Présentation du projet 2. Phase danalyse 3. Détails de conception 3.1 Les paramètres 3.2 Le plan dexpérience factoriel Gestion des paramètres Distribution en local Plan dexpérience factoriel Version 2.0 : Fichiers de sauvegarde Grammaires Distribution sans serveur

39 39 Conclusion Mise en place des spécifications Mise en place des spécifications Bases de la conception Bases de la conception Poursuite du projet Poursuite du projet Utilisation par les chercheurs Utilisation par les chercheurs


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