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NOTRE ETUDE S'INSCRIT AU SEIN D'UN PROJET DE DEVELOPPEMENT D'UN ATELIER DE GENIE LOGICIEL ADAPTE AU CONTEXTE ROBOTIQUE COLLECTIF ET ACCESSIBLE A DES UTILISATEURS NON EXPERTS EN ROBOTIQUE ET EN INFORMATIQUE. LES APPLICATIONS DE ROBOTIQUE COLLECTIVE (ARC) REPRESENTENT UN NOUVEAU DOMAINE D'APPLICATION QUI SE SITUE A L'INTERSECTION DE LA ROBOTIQUE CLASSIQUE ET DE L'INTELLIGENCE ARTIFICIELLE DISTRIBUEE. AINSI, NOUS PROPOSONS DANS CE MEMOIRE, UNE METHODE DE CONCEPTION D'APPLICATIONS DE ROBOTIQUE COLLECTIVE : LA METHODE MINA. CELLE-CI CORRESPOND A UNE DEMARCHE DE GENIE LOGICIEL QUI COMPORTE TROIS PHASES ESSENTIELLES : ̱UNE PHASE DE SPECIFICATION QUI A POUR OBJECTIF DE PERMETTRE A UN UTILISATEUR DE DEFINIR UNE ARC ET QUI REPOSE SUR UN MODELE DE DECOMPOSITION SYSTEMATIQUE DE CELLE-CI. ̱UNE PHASE DE CONCEPTION PRELIMINAIRE QUI REPRESENTE UNE PREMIERE ETAPE DE CONCEPTION, INDEPENDANTE DU LANGAGE DE PROGRAMMATION. CETTE PHASE DEFINIT UNE ARCHITECTURE DE CONTROLE PERMETTANT LA REALISATION D'UNE ARC ISSUE DE LA PHASE DE SPECIFICATION. ̱UNE PHASE DE CONCEPTION DETAILLEE QUI PRESENTE L'IMPLEMENTATION DE L'ARCHITECTURE DE CONTROLE ISSUE DE LA PHASE DE CONCEPTION PRELIMINAIRE. UNE VALIDATION EXPERIMENTALE DE LA METHODE MINA EST REALISEE SUR LA PLATEFORME MICROB, PLATEFORME EXPERIMENTALE DEVELOPPEE AU LABORATOIRE ET DEDIEE A LA REALISATION D'APPLICATIONS DE ROBOTIQUE MOBILE COLLECTIVE.
DURANT CES DERNIERES ANNEES, LES RECHERCHES THEORIQUES MENEES EN AUTOMATIQUE ONT CONSIDERABLEMENT ELARGI LES POSSIBILITES DE SYNTHESE ET D'ANALYSE D'UN SYSTEME DE CONTROLE-COMMANDE. TOUTEFOIS, LE MONDE INDUSTRIEL N'UTILISE COURAMMENT QU'UNE INFIME PARTIE DES RESULTATS ET DES CONNAISSANCES QUE LE DOMAINE POURRAIT LUI APPORTER. L'OBJECTIF DE CETTE THESE VISE DONC A REDUIRE LA DISTANCE SEPARANT LA THEORIE DE L'AUTOMATIQUE MODERNE DE SA MISE EN OEUVRE DANS LE MONDE INDUSTRIEL, EN ETUDIANT UN APPORT POSSIBLE DE L'INTELLIGENCE ARTIFICIELLE DANS LES DIVERSES ETAPES DE CONCEPTION D'UN SYSTEME DE CONTROLE-COMMANDE. L'ETUDE PORTE SUR LE DEVELOPPEMENT DE STRATEGIES QUI PERMETTENT D'AMELIORER L'EFFICACITE DES UTILISATEURS EXPERIMENTES, ET D'ASSISTER ET DE GUIDER LES MOINS EXPERIMENTES. L'UTILISATION DE L'APPROCHE IA DANS NOTRE PROBLEME DE CONCEPTION D'UN REGULATEUR PERMET DE STRUCTURER LES CONNAISSANCES DU DOMAINE DE L'AUTOMATIQUE ET D'ETENDRE AINSI SON AUTOMATISATION AUX PARTIES DIFFICILES A PRENDRE EN COMPTE DANS UN ALGORITHME CLASSIQUE. ELLE FOURNIT UNE METHODOLOGIE DE REPRESENTATION ET DE MODELISATION DES CONNAISSANCES DANS UN LANGAGE DECLARATIF, DANS LEQUEL LES CONNAISSANCES D'AUTOMATIQUE SONT REPRESENTEES SOUS FORME DE FAITS. L'ETUDE A ABOUTI A LA REALISATION DU LOGICIEL SPIDER (SYSTEME D'EXPLOITATION POUR L'IDENTIFICATION ET LA REGULATION AVANCEE). IL COMPREND D'UNE PART UN ENVIRONNEMENT INFORMATIQUE ORIENTE OBJET ET D'AUTRE PART LE SYSTEME EXPERT A BASE DE CONNAISSANCES SECOA (SYSTEME D'EXPLOITATION DES CONNAISSANCES EN AUTOMATIQUE). L'EXECUTION DE SECOA, AINSI QUE LA GENERATION DE TOUT L'ENVIRONNEMENT QUI L'ACCOMPAGNE, NE SONT PROVOQUEES QUE LORSQU'UNE AIDE A ETE SOLLICITEE PAR L'UTILISATEUR DE SPIDER. CETTE COUCHE LOGICIELLE FACULTATIVE REPOND AU MIEUX A DIVERSES QUESTIONS QUI PORTENT AUSSI BIEN SUR LE CHOIX DE LA METHODE D'AUTOMATIQUE A METTRE OEUVRE QUE SUR LE REGLAGE DES PARAMETRES DE SYNTHESE (OU DEGRES DE LIBERTE) DE CELLE-CI.
LE BUT DE CETTE THESE EST D'OFFRIR UNE SOLUTION AUX PROBLEMES DE PROGRAMMATION CONCURRENTE ET REPARTIE EN MILIEU PARALLELE. ELLE DECRIT UN MODELE DE SYNCHRONISATION POUR LES LANGAGES A OBJETS CONCURRENTS ET PROPOSE UN MODELE D'OBJET POUR LA PROGRAMMATION REPARTIE ET PARALLELE. LA PROGRAMMATION PAR OBJETS ET LA PROGRAMMATION CONCURRENTE SONT DEVENUES DES STYLES DE PROGRAMMATION POPULAIRES. D'UNE PART LA REUTILISABILITE DE CODE EST ACCENTUEE PAR LE CONCEPT D'OBJET, D'AUTRE PART, LA PROGRAMMATION CONCURRENTE FACILITE LA CONCEPTION DE SYSTEMES INTRINSEQUEMENT PARALLELES. LA PREMIERE PARTIE DE CETTE THESE EST CONSACREE A L'INTEGRATION DE CES DEUX CONCEPTS AU SEIN D'UN MEME LANGAGE, C++, AVEC LE SOUCI DE CONSERVER LEURS PROPRIETES INTRINSEQUES. LA DISPONIBILITE DE MACHINES MULTIPROCESSEURS A MEMOIRE REPARTIE PERMET A CERTAINES APPLICATIONS D'EXPLOITER UN HAUT DEGRE DE PARALLELISME ET D'AMELIORER AINSI LEURS PERFORMANCES DE FACON SIGNIFICATIVE. NEANMOINS, LES SYSTEMES PARALLELES SONT COMPLEXES ET LA PROGRAMMATION D'APPLICATIONS REPARTIES RESTE ENCORE LE DOMAINE DES INITIES. LA DEUXIEME PARTIE DE CETTE THESE EST CONSACREE A LA REALISATION DE MECANISMES GENERIQUES POUR LA GESTION DES RESSOURCES DANS UN MILIEU PARALLELE REPARTI ET A LA DEFINITION D'UN MODELE D'OBJET POUR LA STRUCTURATION D'APPLICATIONS. NOTRE TRAVAIL A ABOUTI A LA DEFINITION D'UN LANGAGE A OBJETS CONCURRENTS QUE NOUS AVONS IMPLEMENTE COMME UNE EXTENSION DU LANGAGE C++ ET LA REALISATION D'UNE COUCHE SYSTEME A OBJETS CHARGEE DE LA GESTION DES OBJETS EN MILIEU PARALLELE
LES SYSTEMES DE MEMOIRE DISTRIBUEE VIRTUELLEMENT PARTAGEE (MDVP) ESSAIENT DE COMBINER LES AVANTAGES DES MACHINES A MEMOIRE PARTAGEE ET DES MACHINES A MEMOIRE DISTRIBUEE. CETTE THESE PROPOSE UN NOUVEAU MODELE DE MDVP QUI S'APPUIE SUR UNE STRUCTURATION HIERARCHIQUE DE L'APPLICATION EN GROUPES DE PROCESSUS. ETENDANT ET GENERALISANT LA NOTION DE COPY SET, CE CONCEPT GARANTIT UNE BONNE EXTENSIBILITE AUX APPLICATIONS GRACE A UNE MINIMISATION DES COUTS DE GESTION ET PERMET DE S'ADAPTER AU PLUS PRES A LA STRUCTURE DES APPLICATIONS ET DES ARCHITECTURES-CIBLES. CE MODELE AMELIORE EGALEMENT LA DISPONIBILITE DES DONNEES ET REDUIT LES GOULOTS D'ETRANGLEMENT VIA LE DECOUPAGE ET LA GESTION REPARTIE D'OBJETS PARTAGES VOLUMINEUX, LA MISE EN OEUVRE DE PROTOCOLES DE COHERENCE RELACHES ET LE MELANGE DE PLUSIEURS MODELES DE PROGRAMMATION. CETTE THESE DECRIT AUSSI UN ENVIRONNEMENT DE PROGRAMMATION ORIGINAL BASE SUR LE SYSTEME DOSMOS : DISTRIBUTED OBJECTS SHARED MEMORY SYSTEM, C'EST A DIRE UN SYSTEME DE MEMOIRE PARTAGEE D'OBJETS DISTRIBUES, CONCU POUR DES EXECUTIONS SUR UNE VASTE GAMME D'ARCHITECTURES ALLANT DES SYSTEMES DISTRIBUES AUX MACHINES MASSIVEMENT PARALLELES. CE SYSTEME EST COMPLETE PAR UN ENVIRONNEMENT DE PROGRAMMATION PARALLELE INTEGRE QUI ASSISTE L'UTILISATEUR DANS TOUTES LES ETAPES DE LA PROGRAMMATION EN PROPOSANT UN ENSEMBLE D'OUTILS PUISSANTS (ANALYSEUR-OPTIMISEUR, GESTION DES PLATES-FORMES VIRTUELLES HETEROGENES, MONITORING ET EVALUATION DE PERFORMANCES...)
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