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Laurent CAPOCCHI | Università di Corsica
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Contexte

Les travaux de recherche développés durant la thèse de doctorat (2002-2005) ont été à l’origine d’une collaboration avec l’équipe « Énergie Électrique & Systèmes Associés » du laboratoire des Technologies Innovantes (UPRES EA3899) de l’Université de Picardie « Jules Verne ». Cette collaboration nous a permis de développer des outils et des algorithmes de diagnostic des défauts dans les machines asynchrones à l’aide de modèles continus et de modèles de réseaux de neurones multi-étages modélisés et simulés grâce au formalisme DEVS.

Parallèlement à ces travaux et à partir de 2007, nous avons débuté l’implémentation en langage Python d’un environnement graphique de M&S des systèmes complexes basé sur le formalisme DEVS : le logiciel DEVSimPy. Cet environnement collaboratif est utilisé par les membres du projet SISU pour valider leurs nouveaux concepts liés au formalisme DEVS et il est également utilisé pour modéliser et simuler des systèmes complexes DEVS à l’aide du langage Python. Nous avons également implémenté une version dépourvu d’interface graphique du logiciel DEVSimPy : le logiciel DEVSimPy-nogui. Ce logiciel s’exécute en ligne de commande et permet de lancer plusieurs simulations (en parallèles) de modèles DEVSimPy.

Le concept d’activité dynamique d’un modèle atomique DEVS est une mesure dynamique basée sur le nombre d’exécutions de ses fonctions de transitions. C’est à partir de 2012 que nous avons débuté nos travaux à partir de ce concept et que nous avons proposé un plug-in dans le logiciel DEVSimPy qui permet de mesurer l’activité dynamique des modèles DEVS. La connaissance de l’activité d’un modèle DEVS peut être utile dans l’élaboration d’une stratégie d’optimisation de la simulation.

A partir de 2013, le projet TIC a commencé à élargir ses recherches autour du formalisme DEVS et de ses applications vers deux axes distincts : la simulation DEVS en tant que service web et la simulation DEVS dans les systèmes embarqués et les systèmes ubiquitaires.

Le projet TIC deviendra, à partir de 2016, le projet SISU avec les orientations de recherche suivantes :

  • Orientation web : L’idée est de proposer des nouveaux concepts et outils liés au formalisme DEVS au niveau du web (par exemple en utilisant des services web). Le plus important reste la simulation à évènements discrets qui peut être proposée en tant que service web et qui peut ensuite être associée à d’autres services web pour mettre en oeuvre des processus de prédiction. La mise à disposition de la simulation à évènements discrets en tant que service web reste un enjeu scientifique majeur dans les années à venir. Son mode de consommation subira également des évolutions avec l’utilisation de plus en plus accrus des services au travers d’appareils mobiles de type smartphone.
  • Orientation matériel : Le formalisme DEVS peut être exploité dans le domaine des objets connectés (comme les plateformes ODROID, Arduino, Rapsberry ou Phidgets) et des systèmes embarqués (comme des plateformes du type FPGA2/Soc). La simulation DEVS temps-réel peut être embarquée dans ce type de système pour réaliser de la commande ou du contrôle de systèmes par exemple. La simulation DEVS peut aussi être alimentée par ce type de plateforme qui embarque des capteurs desquels des données réelles peuvent être exploitées. Cette approche ouvre des perspectives intéressantes dans la validation des modèles DEVS par simulation à partir de données massives.
  • Concepts et applications : Bien entendu, le coeur des recherches centrées sur le développement de nouveaux concepts et de nouvelles applications autour du formalisme DEVS est poursuivi au sein du projet TIC. La modélisation à base de chaînes de Markov, l’utilisation de la hiérarchie d’abstraction et de la granularité temporelle dans les modèles et la simulation parallèle avec le protocole PDEVS4 sont des champs d’applications conceptuels à développer au sein du formalisme DEVS dans le futur.

Nous avons donc suivi ses orientations et dès 2014, nous avons combiné le logiciel DEVSimPy-nogui avec un serveur RESTFul DEVSimPy-rest afin d’exposer un service de simulation DEVS sur le web. Cette approche permet alors d’intégrer la simulation comme un service accessible par des appareils mobiles (smartphones) ou bien d’intégrer des appareils mobiles (ou des composants embarquant des capteurs) comme une source de données pour la simulation.

Depuis 2015, nous avons développé l’application mobile DEVSimPy-mob qui a pour but de donner la possibilité aux utilisateurs de l’environnement DEVSimPy de simuler à distance leurs modèles à partir de terminaux mobiles fournissant des données réelles.

Sur le plan de l’orientation matérielle, nous avons engagé des travaux dans le domaine de la M&S des systèmes ubiquitaires. Ce travail est réalisé dans le cadre d’une collaboration avec l’équipe RAINBOW du Laboratoire I3S (Polytech’Nice Sophia Antipolis) UMR CNRS 6070 qui est à l’origine du logicielWComp. WComp permet de gérer les communications et les informations entre des dispositifs UPnP  (sorte de services web pour dispositifs) sur la base d’un assemblage de composants. Le but est d’utiliser l’environnement DEVSimPy pour bénéficier de la simulation à évènements discrets afin de déterminer une stratégie de machine d’exécution d’un assemblage de composants dans WComp avant leurs implémentation.

Sur le plan conceptuel, nous avons débuté en 2015 des travaux de recherche concernant l’introduction de la hiérarchie d’abstraction et de la granularité temporelle au sein du formalisme DEVS. Le but de nos travaux est de proposer une extension du formalisme SES , définit par le professeur ZEIGLER au début des années 80, afin d’intégrer les concepts de hiérarchie d’abstraction et de granularité temporelle dans le cadre de la M&S DEVS. L’abstraction est une forme de morphisme pour les modèles atomiques DEVS. Nous avons également débuté des travaux autour du concept de morphisme des modèles DEVS en proposant une simplification des modèles de Markov spécifiés dans le formalisme DEVS.

Page mise à jour le 13/03/2019 par CAPOCCHI LAURENT