Institut de la francophonie pour l’informatique et Institut de recherche pour le développement (Géodes) Master II PAMS-Plateforme collaborative pour la modélisation et simulation par NGUYEN Trong Khanh Encadrants : HO Tuong Vinh MARILLEAU Nicolas France, 2008 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Je tiens à remercier dans un premier temps, toute l’équipe pédagogique de l’Institut de la Fran- cophonie pour l’Informatique et de l’université Lyon 1, et les intervenants professionnels respon- sables de la formation Master Sciences, Technique, Santé Mention Informatique Professionnel et Recherche Spécialité Réseaux, pour avoir assuré la partie théorique de celle-ci. Je remercie également Monsieur Nicolas Marilleau et Monsieur Ho Tuong Vinh pour l’aide et les conseils concernant les missions évoquées dans ce rapport, qu’il m’ont apportés. Je tiens à remercier à Tran Nguyen Minh Thu, Chu Thanh Quang, Nguyen Ngoc Doanh Vo Duc An, et Nguyen Huu Chi pour leur amitié, leur aide et des plats Vietnamiens dans mon séjour à Bondy.
Je remercie chaleureusement mes camarades de la promotion XII pour leur amitié sans faille et leur souhaite bonne chance pour la soutenance. Enfin, je tiens à remercier tout particulièrement mes parents, ma petite amie Phan Thi Thuy Hanh pour leur soutien, leur encouragement et leur confiance. TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Résumé Actuellement, plusieurs recherches dans le domaine du système complexe sont interdis- ciplinaires et collaboratifs. Elles associent des scientifiques venant de différents domaines de recherche.
De plus, les chercheurs sont souvent géographiquement distribués. Pour ces rai- sons, l’échange entre les scientifiques est difficile. Le but de notre travail est d’explorer une nouvelle approche de collaboration scientifique qui facilite l’interaction dans le processus de modélisation et la simulation. L’originalité de l’approche est considérée des modèles et des simulateurs comme un panneau de la collaboration : un objet partagé qui est manipulé par un groupe de scientifiques.
Dans ce contexte, nous développons une plate-forme collabora- tive qui dédie à la simulation à base d’agent (PAMS). Ce nouvel environnement intègre des outils collaboratifs communs (par exemple la vidéo conférence, la messagerie instantanée, tableau blanc) et des outils spécifiques pour partager et pour manipuler des modèles, des simulateurs, des expérimentations et des résultats. Nous prenons l’avantage des technologies du système distribué (en particulier Enterprise Java Beans) et le web (Ajax, JSP, Servlet). La version actuelle du PAMS est basé sur le serveur d’applications Jonas, le serveur d’applications Web Sakai / Tomcat et Agora, un outil collaboratif.
Maintenant groupware PAMS soutient simulateurs à base de la plate-forme Repast et Gama. Mais il est possible de soutenir de nombreux simulateur à base d’agent. TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Abstract Major researches in the domain of complex systems are interdisciplinary and collabora- tive. They associate scientists coming from various research areas.
In addition, researchers are often geographically distributed. For these reasons, exchange between scientists is rather difficult. The purpose of our work is to explore a new collaborative approach that facilitates scientist’s interactions during the modeling and simulating process. The originality of the presented approach is to consider models and simulators as a board of the collaboration : a shared object manipulated by a group of scientists.
In this context, we develop a collabora- tive platform dedicated to agent-based simulation (PAMS). This new environment integrates common collaborative tools (e. videoconferencing, instant messaging, whiteboard) and spe- cific tools to share and manipulate models, simulators, experiments and results. To develop PAMS environment, we take advantage of technologies coming from distri- buted systems (particularly Enterprise Java Beans) and the web (Ajax, Jsp, Servlet).
The current version of PAMS is based on Jonas application server, Sakai/Tomcat web application server and Agora collaborative tools. Today PAMS groupware supports simulators based on Repast and Gama platforms. But it is possible to support many other agent based simulation frameworks. [44] TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Table des matières Table des matières i 1 Introduction 1 1.1 Contexte du travail .3 L’objectif du stage .4 Plan du mémoire.
2 2 État de l’art 3 2.2 La collaboration en simulation .1 Processus de modélisation - simulation .2 Taxonomie des participants .3 Collaboration dans un projet de modélisation - simulation .4 Techniques de collaboration en simulation .3 Plate-forme collaborative .1 Outils de collaboration .2 Plate-forme générique .3 Plate-forme spécifique .1 Scénario de collaboration .2 Cahier de charge .2 État existant de PAMS .3 Proposition de fonctionnalités collaboratives .1 Mise en place de solutions existantes .2 Module de partage des simulations. 40 i TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com ii TABLE DES MATIÈRES 3. 42 4 Une étude de cas 43 5 Conclusion 55 Bibliographie 57 A Des cas d’utilisation 63 B Intégration d’Agora dans Sakai 71 C L’article de PRIMA 2008 73 Table des figures 81 Liste des tableaux 83 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Chapitre 1 Introduction 1.1 Contexte du travail Ce projet a pour objet de concevoir une plate-forme permettant de créer des modèles, de les manipuler, de les expérimenter, de les modifier et de les coupler avec d’autres déjà existants. Ce projet permettra, d’une part, de faciliter la capitalisation du travail scientifique, et d’autre part de favoriser le rapprochement des chercheurs de GEODES et chercheurs d’une autre unité de recherche de l’IRD, c’est MSI de l’Institut de la Francophonie pour l’Informatique (IFI).
La première version de la plate-forme Pams développée dans le cadre du programme Spirales en 2007 offre déjà des perspectives très prometteuses devant être approfondies. Grace à ces premiers résultats, le projet obtient, en 2008, une prolongation des financement Spirales. Ce projet est une collaboration entre deux unités : Geodes d’IRD Bondy-France et IFI- MSI, Jeune Équipe Associée à l’IRD (Hanoi, Vietnam). Créée en mars 2006, cette jeune équipe vise à accompagner le programme d’enseignement Master et à développer la recherche à l’IFI.
Mon stage se déroule une partie à MSI d’IFI à Hanoi et d’autre partie à Geodes d’IRD Bondy.2 Problématique Ce projet s’intéresse à l’apport des NTIC (Nouvelles Technologies de l’Information et de la Communication), et en particulier des environnements d’accompagnement du travail col- laboratif à distance, dans le cadre des activités de modélisation et de simulation de systèmes naturels complexes. Son idée principale est de placer le modèle (et les outils de conception et d’expérimentation associés) au centre du dispositif de collaboration. Il s’agit de développer un espace virtuel, intégré dans un collecticiel existant, dans lequel thématiciens et modélisateurs seront en mesure d’utiliser ou d’installer des modèles ou des simulateurs, de les expérimenter en ligne (via une interface standardisée), de les annoter (et d’annoter chacune des expérimentations), d’enregistrer et de rechercher dans une base de données les résultats expérimentaux et de communiquer et d’interagir ensemble en utilisant les outils du collecticiel. L’ensemble sera ainsi conçu comme un véritable ” laboratoire virtuel collaboratif ”, centré 1 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.
INTRODUCTION sur un ou plusieurs modèles, où chacun peut proposer ses résultats, ses remarques et ses questions aux partenaires scientifiques concernés, réexploiter les démarches et les propositions antérieures et interagir au moyen d’outils collaboratifs afin d’améliorer la coordination entre partenaires, la capitalisation et la réutilisation des modèles existants et leur transmission à de nouveaux intervenants (comme par exemple des étudiants).3 L’objectif du stage L’objectif du stage est d’implémenter une interface collaborative pour la plate-forme Pams. Afin de concevoir une telle interface, il est, dans un premier temps, important d’avoir une réflexion sur les activités de simulation et de collaboration. Ainsi, il sera possible iden- tifier et de préconiser une manière de collaborer appropriée au domaine de la simulation des systèmes complexes. Ensuite, nous serons en mesure de concevoir et de développer une interface qui suit ces préconisations.4 Plan du mémoire La suite de ce mémoire est organisée en quatre parties qui sont les suivantes : – Première partie : dans un premier temps, nous analyserons le problème à étudier.
Ensuite, les solutions existantes sont présentées en vue d’apporter une évaluations des technologies. – Deuxième partie : L’état du projet PAMS (au début de mon stage) est présenté. A partir des analyses présentée dans la première partie de ce document, nous proposons des scénarios et des solutions (contribution de mon travail) pour les problèmes. Nous présentons aussi des tests pour vérifier les solutions que nous avons apportées.
– Troisième partie : Une étude de cas est présentée pour, premièrement, montrer le fonc- tionnement du prototype que nous avons conçu et deuxièmement guider l’utilisation de plate-forme. – La conclusion, les perspectifs, et les références cloture ce mémoire. TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Chapitre 2 État de l’art 2.1 Définition La collaboration est un processus visant à partager la création [10]. Un groupe d’individus a un problème commun à résoudre.
Chaque membre dispose d’un point de vue et une com- préhension différente du problème. Ils échangent leurs connaissances et leurs opinions pour résoudre le problème. Dans la plupart des cas, un problème est divisé en sous-problèmes qui sont résolus par un ou plusieurs membres du groupe. Un système collaboratif ou bien un collecticiel (“groupware” en anglais) est une infra- structure logiciel qui favorise le travail en collaboratif.
Selon [12], système collaboratif est un système à la base d’ordinateurs qui supporte des groupes de personnes engagés dans une tâche commune. Pour cela, il fournit une interface partagée permettant la réalisation de tâches communes. Une tâche commune et une interface partagée sont des éléments essentielles pour un système collaboratif. Les termes coopération, coordination sont souvent considérées comme synonyme de col- laboration, si bien que leurs différences sont souvent mal comprises.
Ces termes évoquent différentes manières de travailler en groupe, mais dénotent des niveaux d’interaction dif- férents (voir la table 2. On peut considérer que la communication constitue la base de la coordination, de la collaboration et de la coopération. Ici, la communication se résume par l’échange d’informations entre les membres d’un groupe. Les autres modes d’échange se reposent sur la communication.
La coordination se défini par une décomposition d’un travail en tâches ordonnées dans le temps. Quand un groupe travaille en coordination, le travail est planifié. Chaque membre se voit assigné une tâche concrète. La collaboration se situe à un degré d’échange plus haut que la coordination.
La clef principale de la collaboration est le partage. Un groupe partage une tâche et un même but. Mais chaque personne du groupe dispose d’une vue différente du problème. On peut consi- dérer la collaboration comme le découpage d’une tâche en sous-tâches qui seront exécutées par différents entités [45].
La coopération rassemble autour d’un même projets des individus qui ont une même vision d’un problème et qui tente de le résoudre ensemble en partageant l’ensemble des moyens et des connaissances dont ils disposent. 3 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. ÉTAT DE L’ART Communication Coordination Collaboration Coopération → → → → Table 2.1: Dégréé de travail en groupe [45] Dans le paragraphe suivant, nous établissons une classification de la collaboration en nous basant sur divers critères.2 Classification Dans le cadre d’une action en groupe, la spatialité et la temporalité occupent une place importante dans la décision et le choix d’une méthode de travail. A partir de ces deux critères, 4 niveaux de collaboration peuvent être identifiés [12] (voir la table 2.2) Synchrone Asynchrone Présentiel Collaboration Collaboration face-à-face asynchrone Distanciel Collaboration distante Collaboration distante synchrone asynchrone Table 2.2: Table des modes de travail en groupe La collaboration la plus efficace est réalisée face-à-face car tous les membres collaborent en même temps et sur le même espace.
Ensuite, c’est la collaboration distante synchrone, avec laquelle les membres collaborent simultanément, mais chacun d’eux se situe en des lieux différents, par exemple : un éditeur de document en temps réel. Puis, c’est la collabo- ration asynchrone où les membres échangent sur même espace, mais pas simultanément, par exemple : le tableau d’information physique. Enfin, la collaboration distante asynchrone qui est correspondante avec le cas que les membres collaborent ni simultanément et n’en même temps par exemple : le système de courriel électronique, le forum.