Contributions to the modeling and simulation of complex systems
Contributions à la modélisation et à la simulation des systèmes complexes
Résumé
La compréhension et l’analyse du comportement des systèmes deviennent de plus en plus un enjeu majeur pour la science moderne. Le scientifique a besoin de comprendre les processus de la Nature pour les maîtriser. L’ingénieur doit être capable de concevoir et de valider un nouveau produit en travaillant sur son modèle afin de minimiser les coûts. La complexité des systèmes augmente en fonction des connaissances pour le scientifique et en fonction de la sophistication des technologies pour l’ingénieur. Les outils de modélisation et de simulation doivent donc suivre le mouvement. De nouveaux outils doivent être conçu pour modéliser les processus, les entités et leurs interactions. L’augmentation de la complexité des systèmes fait aussi apparaître de nouvelles pratiques de modélisations et de simulations : la multi-modélisation, le couplage de modèles hétérogènes, la simulation distribuée, ... L’objectif des travaux présentés dans ce rapport est donc de contribuer aux nouvelles pratiques de modélisations et de simulations. Le framework et la plate-forme VLE (Virtual Laboratory Environment) sont une réponse. Le framework propose un cadre formel de modélisation de modèles hétérogènes et de leur couplage. Cette approche repose en partie sur la proposition de multi-modélisation de Fishwick et sur le framework formel DEVS de Zeigler. Nous fusionnons les deux propositions et les enrichissons d’une hiérarchisation en niveaux d’abstractions de l’activité de modélisation et de simulation. Chaque niveau fait l’objet de choix conceptuels et opérationnels. Un langage XML est n ́e du framework VLE et autorise la spécification formelle des modèles, de leurs couplages et des plans d’expériences. Ce langage est au cœur de la plate-forme informatique VLE qui est le point d’entrée opérationnel en offrant un serveur de services Web. Elle permet de spécifier formellement les éléments d’un multi-modèle, de gérer le couplage, de mettre en œuvre les schémas expérimentaux à l’aide de simulations distribuées ou non. La plate-forme VLE est à l’origine et reste un environnement de modélisations et de simulations multi-agents pour les systèmes spatio-temporels. L’introduction du framework lui confère des capacités de multi-modélisations et de simulations distribuées. L’aspect multi-agents est central aux applications en biologie marine que l’on développe. Ce domaine d’applications est notre source d’expérimentations et de questionnements. Il nous a permis de construire des modèles multi-agents sur des systèmes spatio-temporels complexes, de réaliser des couplages dynamiques avec des systèmes d’équations différentielles, de mettre en évidence des processus de transfert d’échelles et de calculs émergents, de construire sur des cas concrets des spécifications formelles de type DEVS.
| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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