Un système logistique est une composante essentielle d'un système spatial dans lequel les acteurs s'organisent autour d'infrastructures pour faire circuler des flux (de marchandises, d'information et financier) sur un territoire. L'organisation logistique globale résulte d'un processus auto-organisé et distribué de la part des acteurs. Ce travail vise à comprendre, à de multiples échelles, comment des acteurs autonomes et très hétérogènes (dans leurs modes de fonctionnements et dans leurs objectifs), s'organisent collectivement autour des infrastructures à leurs dispositions pour gérer des flux soumis à un ensemble de contraintes (temporelles, spatiales,...). On propose ici un modèle orienté agent permettant de simuler les processus de création et d'organisation des flux liés à la logistique sur un territoire. Le modèle prévoit de décrire l'interface entre les flux internationaux et les flux urbains afin de comprendre comment les dynamiques portuaires et urbaines cohabitent au sein du système. Le modèle intègre une dynamique structurelle et organisationnelle grâce aux graphes dynamiques afin de représenter l'évolution du système. Le modèle permet ainsi aux agents de s'adapter, comme dans la réalité, à des perturbations du système. / A logistic system is an essential component of a spatial system. Actors are organised around infrastructures in order to move different kinds of flow (of goods, of information, or financial) over a territory. The logistic organisation comes from an auto-organised and distributed process from the actors. This works aims to understand, at different scales, how autonomous and heterogeneous actors (according to their goals and methods to take decisions) are collectively organised around infrastructures to manage different kinds of flow, and despite numerous constraints (temporal, spatial,...). We propose an agent-based model which allows to simulate the processes to create and organise logistic flow over a territory. The model describes an interface between international and urban flow in order to understand how the port and urban dynamics work together. The model integrates a structural and organisational dynamics thanks to dynamic graphs in order to represent the evolution of this kind of system. Thus, the agents can adapt themselves to system's perturbations as in the reality.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

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Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Le présent contexte et les tendances autour des systèmes de production modernes, comme la personnalisation de masse, conduisent à des besoins d'améliorations en ce qui concerne l'agilité des organisations de production. Ainsi, des approches agiles ont été proposées telle que l'approche holonique. Dans des Systèmes Manufacturiers Holoniques (HMS) les entités de production, par exemple les ressources et les produits, sont envisagées avec un certain degré d´expertise. Ces entités expertes sont appelées holons (HLs) et leur expertise concerne les habiletés d'autonomie et de collaboration. <br />L'HMS contient aussi le Contrôle Holonique (HC) qui doit organiser proprement les collaborations des holons pour atteindre de l'agilité. En effet, le développement des HMS demande des outils d'ingénierie d´aide au projet et aux tests. Dans cette thèse, il est proposé un meta-modèle pour HC dont les systèmes dérivés sont simulés dans un outil appelé ANALYTICE II. Cet outil présente une séparation précise entre les entités de contrôle du haut niveau et les ressources émulées. <br />Premièrement, avant de proposer le meta-modèle pour l´HC, l'holonification de ressource est proposée dans cet environnement. Chaque Resource-HL est obtenue à l'aide d'une ressource virtuelle qui permet d'accéder des données et des services d'une ressource émulée au haut niveau de contrôle. Par la suite, il est proposé le meta-modèle pour l´HC, sur les Resource-HLs, dans une orientation au processus. <br />L'essence de la solution est inspirée des concepts des Systèmes à Base de Règles (RBS) où les relations causales du contrôle sont traitées par des entités appelées Rules. Le processus d'inférence dans ce genre de RBS a été obtenu grâce à des collaborations basées sur notifications. Les Resource-HLs notifient les Rules par milieu de la connaissance factuelle, comme leurs états. Chaque Rule notifié délibère au moment approprié sur l'exécution d´une certaine action de contrôle. <br />L'inférence se passe dans une chaîne de notifications grâce à une composition de Resource-HLs et de Rules basées sur agents. Ce type d'inférence apporte des avantages pour l'HC tels que la haute réactivité et le découplage des éléments. Il permet aussi la création de mécanismes coopératifs pour répondre aux besoins du contrôle comme le déterminisme et la résolution de conflits. De plus, cette approche de contrôle orientée aux règles permet d´obtenir une implémentation et une expression cohérentes du contrôle. <br />Les mécanismes de contrôle sont émergés à partir de la connaissance causale de contrôle exprimée par des experts dans les Rules. Des experts sont exclusivement impliqués dans la connaissance de contrôle appropriée pour exploiter les flexibilités du système en cherchant de l'agilité. En outre, certains experts pourraient être des agents artificiels pour traiter de façon automatique la connaissance des Rules. En résumé, cette solution de HC orientée au processus traite simultanément un ensemble de sujets de contrôle encore en s'agitant d'une solution indépendante et aussi ouverte. <br />En fait, l'ouverture de la solution permet son interprétation comme une solution orientée au produit. Le contrôle orienté au produit est une tendance pour trouver de l'agilité via le découplage des demandes de production et ses exécutions en utilisant des entités comme les Smart-Product-HLs. Chaque Smart-Product-HL concerne un ordre de production spécifique et personnalisée. Les Smart-Product-HLs, avec une certaine autonomie, utilisent les Resource-HLs pour répondre à ses besoins de production. <br />Dans l'interprétation du meta-modèle, leurs interactions sont organisées en utilisant les Rules pour la coopération des Resource-HLs qu'empêchent des comportements impropres du système. Dans ce contexte, l'exécution des Rules dépend de l'intérêt explicite des Smart-Product-HLs dans leurs utilisations. En quelque sorte, chaque Smart-Product-HL utilise des Rules comme un genre d'expert. La solution a été appliquée dans un ensemble d´exemples en ANALYTICE II qui ont présenté une certaine indépendance de la simulation, celle-ci parce que chaque système de contrôle n'est pas conscient que les Resource-HLs et les Smart-Product-HLs sont simulés.

La simulation numérique est un outil d'aide à la conception et à l'audit encore peu utilisé dans le secteur du bâtiment par comparaison avec d'autres secteurs d'activité (électronique, espace, automobile...). Parallèlement, dans le milieu de la recherche connexe au bâtiment, des codes de simulation permettant de répondre à un ensemble de problèmes scientifiques et techniques ont été développés. Malgré leurs performances sur le plan numérique, ces codes manquent d'un certain nombre de fonctionnalités afin que leur utilisation soit simple et productive (assistance à l'utilisateur, vérification de la cohérence, échange de données...). Dans ce but, ce travail de recherche s'attache à la conception d'un Environnement de Simulation Intelligent (ESI) alliant les performances numériques des codes de simulation existants aux possibilités offertes par les systèmes à base de connaissances. Il s'agit de développer au sein de l'ESI une partie symbolique et une partie numérique : la partie symbolique agit alors comme un serveur sémantique qui d'une part supporte des opérations de haut niveau d'abstraction (partage de données entre différents codes de simulation, modélisation du raisonnement...) et, d'autre part, pilote la partie qui assure la résolution numérique du système étudié. Après une brève présentation du processus de modélisation/simulation/analyse des résultats et des modalités du dialogue Homme/Machine associées à l'utilisation des ordinateurs dans ce processus, les composants de l'ESI sont décrits suivant une méthode de spécification formelle basée sur une approche orientée objet. Une première application au secteur du bâtiment, implantée au sein d'une plate-forme logicielle pour la génération de systèmes à base de connaissance développée au CSTB et utilisant le modèle de données intégré du bâtiment issu du projet européen COMBINE, est présentée.

Ces dernières années, le contexte d'exécution des applications a beaucoup évolué. Nous sommes passés, en moins de 15 ans, d'applications monolithiques et statiques faiblement distribuées à des applications réparties à grande échelle ayant un comportement très dynamique. Les plates-formes d'exécution qui étaient autrefois fermées sont désormais ouvertes à des équipements nomades et aux contextes des utilisateurs comme dans l'informatique ubiquitaire ou la domotique. Les éléments logiciels, dans ce nouveau contexte, peuvent apparaitre ou disparaître de façon imprédictible (ils sont dits « dynamiques ») et sont souvent issus de technologies hétérogènes (Web Service, OSGi, UPnP, etc.). Le caractère imprévisible de l'environnement, et le fait qu'il faille s'y adapter rend, apparemment, les plates-formes d'exécution non déterministes. Il est impératif de pouvoir maîtriser l'évolution des applications dynamiques. Cette thèse définit une plate-forme pour l'exécution répartie de services hétérogènes. Cette plate-forme fournit un modèle homogène de l'état des services à l'exécution et des opérations d'administration du cycle de vie d'un service, indépendamment des plates-formes réelles. Cette plate-forme fournit également des mécanismes qui permettent d'étendre la supervision et l'administration à d'autres préoccupations (déploiement, versionnement, etc.). Les propriétés d'introspection et de réflexion ainsi obtenues permettent de contrôler l'évolution à l'exécution de l'architecture d'une application et par là même de maîtriser les applications dynamiques. Cette thèse fournit un prototype d'une telle plate-forme nommée SAM-RT. / During recent years, the execution context of modern applications has evolved. We have moved, in less than 15 years, from monolithic and static applications that were weakly distributed to large-scale distributed applications with very dynamic behavior. The execution platforms, which were otherwise closed, are now open to mobile devices and to user's contexts as is the case with ubiquitous computing and home applications. Software units in this new context can appear and disappear very unpredictably (this iscalled dynamic behavior) and are often a series of heterogeneous technologies (e.g., Web Services, OSGi, UPnP). The unpredictability of the environment, and the fact that we must adapt to it, makes the execution platforms seem non-deterministic. It is imperative to control the evolution of dynamic applications. This dissertation defines an execution platform for the distributed execution of heterogeneous services. This platform provides a homogeneous model of the execution state of services and of the administration operations related to the lifecycle of a service, regardless of the underlying technologies. This platform also provides mechanisms to extend monitoring and administration to other concerns (e.g., deployment, versioning). The introspection and reflection properties provided are used to control the evolution of the application's architecture and thereby control dynamic behavior. This dissertation provides a prototype of such a platform named SAM-RT.

Cette thèse propose une extension de la logique de séparation pour les programmes parallèles et orientés-objets. La logique de séparation est un formalisme récent et prometteur pour vérifier les programmes impératifs. Cependant, jusqu'à présent, la logique de séparation a été appliquée à des programmes utilisant un opérateur parallèle irréaliste (||) et des verrous non-ré-entrants (contrairement au langage Java). Dans cette thèse, nous adaptons la logique de séparation aux opérateurs "fork" et "join" (utilisés par de nombreux langages: C, Java, etc...) et aux verrous ré-entrants (utilisés par le langage Java).<br /><br />Cette adaptation inclut un système de vérification pour des programmes similaires aux programmes Java. Ce système est constitué d'un ensemble de triplets de Hoare qui forment un algorithme de vérification. La preuve de correction de ce système a été effectuée et ce système a été évalué sur plusieurs exemples ambitieux (dont la classe Itérateur de la librairie Java et un algorithme de couplage de verrous).<br /><br />En plus de l'extension décrite ci-dessus, plusieurs analyses utilisant la logique de séparation ont été inventées.<br /><br />La première analyse consiste à spécifier les séquences d'appels de méthodes autorisées (appelés "protocoles") dans les classes. Cette analyse décrit finement des protocoles complexes (telle que celui de la classe Itérateur). En outre, nous avons proposé une nouvelle technique permettant de vérifier que les spécifications d'un programme sont correctes en utilisant les protocoles.<br /><br />La seconde analyse permet de montrer qu'une formule en logique de séparation n'implique pas une autre formule. Cela est utile dans les vérificateurs de programmes car ceux-ci doivent fréquemment démontrer des implications entre formules. L'intérêt de cette analyse est que sa complexité est basse : cela permet de l'utiliser souvent sans consommer beaucoup de ressources.<br /><br />La troisième analyse permet de paralléliser automatiquement des programmes. Cette analyse prend en entrée des programmes prouvés en logique de séparation et rend en sortie des programmes parallélisés, optimisés, et prouvés. Notre analyse utilise la sémantique de séparation de l'opérateur "*" pour détecter quand deux sous programmes accèdent à des parties disjointes du tas. Dans ce cas, la parallélisation est possible. L'algorithme de détection est implémenté par un système de réécriture.

Les applications coopératives mettent en jeu des interactions complexes entre les différents éléments qui les composent. L'environnement utilisé pour leur programmation doit donc offrir les mécanismes nécessaires à la réalisation de ces interactions. Le choix d'un environnement à objets pour cette mise en œuvre revêt de nombreux avantages, relatifs aux caractéristiques canoniques des modèles à objets (notion d'interface, héritage, encapsulation), mais certains mécanismes nécessaires aux applications coopératives ne sont pas ou peu pris en compte dans ce contexte. Parmi ceux-ci, nous nous intéressons plus particulièrement à un mode de communication asynchrone et anonyme, complément de l'appel de méthode synchrone. Nous proposons d'intégrer un tel mode de communication dans les modèles à objets en utilisant la notion d'événement: un événement peut être émis et déclencher de manière asynchrone des actions dans les objets. Nous décrivons les différents choix possibles pour intégrer cette communication à base d'événements dans un modèle à objets. Ces choix concernent à la fois les aspects déclaratifs du mécanisme et ceux relatifs au modèle d'exécution associé. Nous examinons également les effets de cette extension sur les caractéristiques canoniques des modèles à objets. Nous appliquons ensuite cette étude au modèle Guide, qui offre des objets répartis, partageables et persistants. Nous montrons comment le mode de communication proposé peut être intégré à ce modèle particulier, en insistant sur les critères qui motivent nos choix. Enfin, la réalisation d'un prototype et d'applications qui l'utilisent a permis de valider les propositions faites