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SimExplorer, une interface d’exploration de simulations en Java

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Présentation au sujet: "SimExplorer, une interface d’exploration de simulations en Java"— Transcription de la présentation:

1 SimExplorer, une interface d’exploration de simulations en Java
par Jérôme TRUFFOT

2 Introduction Modélisation – Simulation Systèmes complexes
Réseaux et outils

3 Plan 1. Présentation du projet 2. Phase d’analyse
1.1. Description du cadre du projet 1.2. Description des objectifs 2. Phase d’analyse 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 d’expérience factoriel

4 Le cadre du projet outils d'aide à la décision
1. Présentation du projet 1.1. Description du cadre du projet 1.2. Description des objectifs 2. Phase d’analyse 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 Les objectifs interface générique
1. Présentation du projet 1.1. Description du cadre du projet 1.2. Description des objectifs 2. Phase d’analyse 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 Plan 1. Présentation du projet 2. Phase d’analyse
1.1. Description du cadre du projet 1.2. Description des objectifs 2. Phase d’analyse 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 d’expérience factoriel

7 Les cas d’utilisation simples
Initialisation des paramètres de la simulation Exécution de la simulation Visualisation des résultats besoin d’automatisation pour l’exploration 1. Présentation du projet 2. Phase d’analyse 2.1. Besoins des utilisateurs 2.2. Architecture du logiciel 2.3. Architecture réseaux 3. Détails de conception

8 Les cas d’utilisation évolués
Exploration d’une partie de l’espace des paramètres Distribution des expériences Traitement des résultats Interface adaptée au domaine de la simulation 1. Présentation du projet 2. Phase d’analyse 2.1. Besoins des utilisateurs 2.2. Architecture du logiciel 2.3. Architecture réseaux 3. Détails de conception

9 Systèmes, modèles et simulation
1. Présentation du projet 2. Phase d’analyse 2.1. Besoins des utilisateurs 2.2. Architecture du logiciel 2.3. Architecture réseaux 3. Détails de conception Modèle Simulation

10 Modèle de Lotka et Volterra
Prédateurs Proies mangent nourrissent

11 Modèle de Lotka et Volterra
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

12 Modèle de Lotka et Volterra
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

13 Modèle de Lotka et Volterra
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

14 Modèle de Lotka et Volterra
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

15 Modèle de Lotka et Volterra
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

16 Modèle de Lotka et Volterra
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 Paramètres d’entrée Paramètres de l’état initial : L0 et R0 Paramètres de la dynamique : a, b, c et d Scénarios : épidémie Variables d’état : L et R Contraintes : 0 < c < 1

17 La distribution des simulations
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 1. Présentation du projet 2. Phase d’analyse 2.1. Besoins des utilisateurs 2.2. Architecture du logiciel 2.3. Architecture réseaux 3. Détails de conception

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

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

20 Relations entre les paquetages
Exploration Résultat Distribution

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

22 Diagramme de classes UML du paquetage Paramètres

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

24 Les acteurs Les partenaires utilisateur

25 Les parties du réseau L’interface SimExplorer
Le wrapper et l’application de simulation Le serveur Le démon 1. Présentation du projet 2. Phase d’analyse 2.1. Besoins des utilisateurs 2.2. Architecture du logiciel 2.3. Architecture réseaux 3. Détails de conception

26 Architecture réseau finale
SimExplorer SimExplorer Serveur Application Simulation Wrapper D

27 Plan 1. Présentation du projet 2. Phase d’analyse
1.1. Description du cadre du projet 1.2. Description des objectifs 2. Phase d’analyse 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 d’expérience factoriel

28 Implémentation des paramètres
Exemple 1 : l’individu String : nom String : prénom Entier : âge Réel : taille 1. Présentation du projet 2. Phase d’analyse 3. Détails de conception 3.1 Les paramètres 3.2 Le plan d’expérience factoriel Individu Nom : string Prénom : string Age : entier Taille : réel

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

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

31 Exemple de fichier XML <Famille> 1. Présentation du projet
<Individu membre=“père”> <Nom>Martin</Nom> <Prénom>Arthur</Prénom> <Age>44</Age> <Taille>1.80</Taille> </Individu> <Individu membre=“mère”> </Famille> 1. Présentation du projet 2. Phase d’analyse 3. Détails de conception 3.1 Les paramètres 3.2 Le plan d’expérience factoriel

32 Structure du fichier XML

33 Diagramme de classes UML

34 Interface Homme-Machine
titre Description paramètres arbre

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

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

37 L’algorithme Paramètre A Valeur 0 Valeur 1 Valeur 2 Index A
Paramètre B Valeur 0 Valeur 1 Index C Index B Index C Index B Index B Index C Index C Index B Index C Index B Index B Index C Index C Index B Index C Index B Index C Index B Index C Index B Paramètre C Valeur 0 Valeur 1 Valeur 2 Valeur 3 Valeur 4

38 La version 1.0 Gestion des paramètres Distribution en local
Plan d’expérience factoriel Version 2.0 : Fichiers de sauvegarde Grammaires Distribution sans serveur 1. Présentation du projet 2. Phase d’analyse 3. Détails de conception 3.1 Les paramètres 3.2 Le plan d’expérience factoriel

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


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