Outils formels et opérationnels pour la modélisation et la simulation des systèmes complexes - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2015

Formal and operational tools for modeling and simulation of complex systems

Outils formels et opérationnels pour la modélisation et la simulation des systèmes complexes

Résumé

The modeling of complex systems is generally based on their decomposition in sub-systems easier to handle. This division has to be made in a methodical way by identification and complete definition of the various structures, actions, and interactions of these sub-systems. The behaviour of overall model arises from the emergence of the model‟s behaviours of these sub-systems. The work presented in this thesis is a contribution in the modeling and simulation field of the complex systems particularly, the complex industrial processes. Our approach is based mainly on the transformation of a DEVS model (Discrete EVent system Specification) into agent model so that it can be simulated in the multi-agents platforms in particular, based on AGR model (Agent/Group/Role) which is the subjacent conceptual model of organizational model AALAADIN. The use of this model is for the organization of the system to be simulated during the transformation phase into groups of agents while determining all the interactions between the groups and the agents as well as the roles played by the agents in these groups seems to be the most suitable solution. This is concerns an algorithm with a set of functions and procedures which make it possible to transform these models systematically. In the recommended approach and on the implementation step; the decomposition of those systems into sub-systems appears on two levels: On the lower level; the decomposition concerns the division of global system into atomic and coupled models based on DEVS formalism. Both obtained atomic and coupled models are formally verified and validated. At the higher lever, the implementation of those models is done through the use of Multi-Agents Systems (MAS). Thus, the atomic models are transformed into agents and coupled models into groups of agents. A version of this work was implemented on multi-agents platform MAD-KIT to realize an industrial simulator an industrial simulator. The advantage of this approach is its adaptability as well as the possibilities of extension. Moreover, the decomposition into sub-systems reduces significantly the complexity of the elements being implemented and therefore, allows a great modularity and a best legibility to the system. Our work is realized in collaboration with the production and technique departments of natural gas liquefaction (GL1/K Skikda), one of the principal hydrocarbons poles from SONATRACH complex in Algeria.
La modélisation et la simulation des systèmes complexes sont basées principalement sur leur décomposition en sous-systèmes plus simples à manipuler. Ce découpage doit se faire de façon méthodique par l‟identification et la définition complète des différentes structures, actions et interactions qui régissent ces sous-systèmes. Généralement, le comportement du modèle global peut se déduire de l‟émergence des comportements des modèles représentant ces sous-systèmes. Plusieurs travaux de recherche et de nombreuses implémentations ont été conduits sur le thème de la modélisation et de la simulation des systèmes complexes. De ce fait, il existe aujourd‟hui une grande panoplie de méthodes, d‟outils et de produits logiciels dans ce cadre. Le travail présenté dans cette thèse est une contribution dans le domaine de la modélisation et de la simulation des systèmes complexes ; particulièrement, les processus industriels complexes. Après avoir mené une étude approfondie dans le cadre de la modélisation et de la simulation des systèmes complexes, l‟approche proposée se base principalement sur la transformation des modèles DEVS (Discrete EVent system Specification) en modèles agent afin qu‟ils soient simulables et implémentables au sein de plateformes multi-agents. En particulier, le modèle AGR (Agent/Groupe/Rôle) qui est un modèle conceptuel sous-jacent du modèle organisationnel AALAADIN, permet une décomposition d‟un système complexe en groupes d‟agents tout en déterminant toutes les interactions entre les groupes et les agents qui les composent ainsi que les rôles joués par les agents dans ces groupes. Dans l‟approche préconisée ; la décomposition du système global en sous-systèmes apparait à deux niveaux : Au niveau le plus bas ; la décomposition porte sur la division du processus global en modèles atomiques et couplés basés sur le formalisme DEVS. Ces modèles atomiques et couplés obtenus peuvent alors être formellement vérifiés et validés. A un niveau plus élevé, ces modèles sont mis en oeuvre et implémentés grâce aux Systèmes Multi-Agents (SMA). Ainsi, les modèles atomiques sont transformés en agents et les modèles couplés en groupes d‟agents. L‟environnement dans lequel évoluent les agents est représenté par l‟ensemble des données et informations partagé par les agents et qui leur sont accessibles par les transmissions de messages. Une version de ce travail a été implémentée sur la plate-forme multi-agents MAD-KIT et a abouti à l‟implémentation d‟un simulateur industriel. L‟avantage de cette démarche est son adaptabilité ainsi que les possibilités d‟extension. De plus la décomposition en sous-systèmes réduit considérablement la complexité des éléments mis en oeuvre et permet, ainsi une grande modularité et une meilleure lisibilité du système. Ce travail est réalisé en collaboration avec les départements de production et technique de liquéfaction du gaz naturel (GL1/k Skikda), un des principaux pôles d'hydrocarbures du complexe SONATRACH en Algérie.
Fichier principal
Vignette du fichier
These_Seddari_2015.pdf (4.43 Mo) Télécharger le fichier
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
Loading...

Dates et versions

tel-02055182 , version 1 (03-03-2019)

Identifiants

  • HAL Id : tel-02055182 , version 1

Citer

Noureddine / Seddari. Outils formels et opérationnels pour la modélisation et la simulation des systèmes complexes. Modélisation et simulation. Université de Skikda, 2015. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-02055182⟩

Collections

TDS-MACS
177 Consultations
509 Téléchargements

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More