thesis

Modèle conceptuel uniforme pour l’adaptation des agents logiciels en environnement ambiant

Defense date:

April 26, 2019

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Institution:

La Réunion

Disciplines:

Directors:

Abstract EN:

This work deals with adaptation issues of computer systems that operate in an ambient environment. Such system is characterized by a set of heterogeneous components, which are distributed and connected to a network. The ambient environment is highly dynamic. Unpredictable events may result in a potential disturbance at any time. Therefore, on the one hand, the cohesion of their collective activities is not always guaranteed. On the other hand, the normal functioning is not always maintained when disturbances occur. To cope with these issues, we propose a conceptual model of architecture that provides adaptation. The point is to optimize their collective activity. Our main contribution is a uniform and generic pattern. We call it GMAS. It relies on a behaviour-based approach. The special feature of GMAS is the checking of the applicability of a behaviour before its execution. Checking criteria are mainly the current state of both the external surroundings and the action interfaces. Future behaviour is adjusted according to checking outcome. This mechanism leads to adaptation. The GMAS architecture model enables independent management of behaviours and exceptional events. As a result, the objectives of the agent or those of the collective do not have to take into account these exceptional events in their source code. This model uniformly manages adaptation issues of both the individual level and the collective level. We argue that collective adaptation comprises the consideration of the individuality. We aim to make agent flexible once it is at a collective level. To this end, we instantiate GMAS to design an agent internal architecture for the individual level. For the collective level, we instantiate GMAS as a coordination model for collective behaviours. This instantiated model is based on the distribution of the operating modalities.With these three conceptual models: generic, for individual level and for the collective level, we prevent harmful situations during the execution. We implement each model as a Java library to validate its effectiveness.

Abstract FR:

Ce travail s'intéresse à l'adaptation des systèmes informatiques opérant dans un environnement ambiant. Ce type de système est caractérisé par un ensemble de composants hétérogènes, distribués et connectés en réseaux. Ce cadre applicatif ambiant est fortement dynamique. À tout moment, des événements imprévisibles représentent une perturbation potentielle. Par conséquent, d'un côté, la cohésion de l'ensemble des activités collectives n'est pas toujours garantie. D'un autre côté, le fonctionnement normal n'est pas toujours maintenu lorsque les perturbations se présentent. Face à ces problèmes, nous proposons un modèle conceptuel d'architecture pour l'adaptation de ces systèmes informatiques. Notre objectif est d'optimiser l'activité collective. Notre contribution principale est un pattern de conception d'architecture uniforme et générique appelé GMAS. Ce modèle est basé sur une approche orientée comportement. Sa particularité est la vérification de l'applicabilité d'un comportement avant son exécution. Les critères de vérification sont principalement l'état courant du cadre applicatif et celui des interfaces d'action. L'adaptation vient ensuite par ajustement des comportements futurs en fonction des retours de la vérification. Le modèle d'architecture GMAS gère de manière indépendante les événements exceptionnels. Ce qui fait que les objectifs propres à l'agent ou au collectif n'ont pas à tenir compte de ces événements exceptionnels dans leur code source. La gestion des problèmes d'adaptation au niveau individuel et au niveau collectif est uniforme. Nous estimons qu'une adaptation collective passe par la prise en considération de l'individualité. Le but est d'avoir des agents flexibles une fois au niveau collectif. Pour cela, au niveau des composants individuels, l'instance de ce modèle constitue un modèle d'architecture interne. Au niveau de l'ensemble des composants, qui est le niveau global, GMAS offre un modèle de coordination de comportements collectifs basé sur la distribution des modalités opératoires. Avec ces trois propositions de modèle conceptuel : générique, pour le niveau local et pour le niveau global, nous évitons les situations néfastes lors de l'exécution. Nous implémentons chaque modèle sous forme de librairie Java pour montrer son efficacité.