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Design and Evaluation of Ad Hoc Routing Protocol examines ad hoc communications between vehicles in a road environment. In this context, the book questions the sustainability of communications-dependent driver assistance services in areas where no communications infrastructure is operational. Starting with an ad hoc routing protocol proposed by the authors, this book presents a methodology from its design to its evaluation. It presents the functional requirements-based design approach and offers analyses to help us understand how the protocol functions, its properties and its performance in relation to target applications. This book is primarily aimed at beginners in the fields of protocol engineering, ad hoc networks or intelligent transport systems, but also provides specialists with an original perspective on the scientific literature in these fields. In particular, it offers concrete tools to help them develop their own methods for designing and evaluating communications protocols.
Cette thèse aborde les problématiques liées à la reproductibilité des expériences numériques dans le cadre des systèmes complexes environnementaux, et plus particulièrement dans le cadre de la modélisation de systèmes multi-agents. L'activité de M&S peut s'apparenter à une expérience numérique, au même titre qu'une expérience scientifique menée dans une discipline expérimentale, c'est pourquoi la description des modèles SMA doit être partagée de façon non ambigüe. Dans cet objectif, nous nous sommes dirigés vers une approche formelle, qui permet de décrire les modèles d'un point de vue structurel et sémantique. Nous présentons dans ce manuscrit deux contributions majeures : une proposition de formalisation du paradigme agent associant des méthodes de conception pour l'élaboration des modèles et une mise en oeuvre des abstractions permettant de faciliter le développement de SMA, d'après les concepts définis par l'approche formelle à travers l'outil Quartz. Nous proposons également une mise en application de l'approche à travers deux exemples, dans lesquels la définition d'un modèle est établie, de la description informelle à son implémentation.
Il y a dix ans à peine, la simulation n'était utilisée qu'en dernier recours. Force est de constater qu'aujourd'hui elle a pris le pas sur les autres techniques d'évaluation de systèmes. L'étude présentée concerne la simulation à événements discrets (SED) dont les outils sont de plus en plus sophistiqués avec, notamment, l'apparition d'environnements de SED. L'objet de cette thèse est de fournir une contribution à la spécification d'un environnement de SED. Il s'agit, en premier lieu, de cerner ses orientations et de dresser la liste des exigences qu'il doit satisfaire. Un deuxième travail consiste à caractériser le profil d'une méthode de modélisation pour la SED dont l'application conduit à plusieurs abstractions du système étudié, et notamment une description de son comportement basée sur le formalisme des Statecharts. La principale contribution de cette étude est de fournir une spécification formelle d'une méthode de traduction automatique d'un modèle comportemental en un modèle exécutable. La méthode proposée généralise l'expression de la traduction d'un sous-ensemble des Statecharts en code VHDL. Elle présente des avantages certains par rapport aux outils déjà existants, comme celui d'être clairement reproductible et facilement adaptable en machine, contrairement aux traducteurs commerciaux qui ne dévoilent pas leurs solutions techniques ; en outre, c'est une méthode formelle au sens où l'on sait établir qu'un Statechart est dans l'ensemble des “traduisibles” ; à chacun d'eux, on associe un code unique, dont le calcul est explicite. D'autres avantages majeurs sont inhérents à la technique de traduction qui respecte totalement la structure originelle du modèle et permet de générer un code modulaire, générique, réutilisable et hiérarchique. De plus, la hiérarchie ainsi respectée permet de conserver tout le potentiel de parallélisation du modèle originel.
Computer modeling and simulation (M&S) allows engineers to study and analyze complex systems. Discrete-event system (DES)-M&S is used in modern management, industrial engineering, computer science, and the military. As computer speeds and memory capacity increase, so DES-M&S tools become more powerful and more widely used in solving real-life problems. Based on over 20 years of evolution within a classroom environment, as well as on decades-long experience in developing simulation-based solutions for high-tech industries, Modeling and Simulation of Discrete-Event Systems is the only book on DES-M&S in which all the major DES modeling formalisms – activity-based, process-oriented, state-based, and event-based – are covered in a unified manner: A well-defined procedure for building a formal model in the form of event graph, ACD, or state graph Diverse types of modeling templates and examples that can be used as building blocks for a complex, real-life model A systematic, easy-to-follow procedure combined with sample C# codes for developing simulators in various modeling formalisms Simple tutorials as well as sample model files for using popular off-the-shelf simulators such as SIGMA®, ACE®, and Arena® Up-to-date research results as well as research issues and directions in DES-M&S Modeling and Simulation of Discrete-Event Systems is an ideal textbook for undergraduate and graduate students of simulation/industrial engineering and computer science, as well as for simulation practitioners and researchers.
De nouveaux concepts et techniques de modélisation et de simulation ont été introduits ces dernières années. Une des caractéristiques essentielles de ces concepts, est l'utilisation de formalismes fondés sur des notions mathématiques. En effet, un grand pas a été accompli dans ce sens concernant notamment la modélisation des systèmes à évènements discrets. Cependant, de nombreux systèmes combinent des fonctionnements de types continus, discrets et évènementiels. L'entreprise de modélisation et de simulation de ces systèmes reste difficile du fait de la complexité d'interaction entre les trois modes de fonctionnement. Notre contribution, en l'absence d'un outils de simulation adapte à ce type de systèmes est : 1- de proposer une approche de modélisation dont l'objectif est d'utiliser une structure formelle unique pour la spécification des systèmes dont les états évoluent de façon continue, discrète et sur l'occurrence d'évènements 2- d'implémenter une stratégie de simulation basée sur la théorie des systèmes en utilisant les concepts de l'oriente objet. La stratégie de simulation est conçue de façon à permettre une description modulaire et hiérarchique du modèle. 3- de synchroniser les interactions entre la partie continue et la partie discrète du simulateur en introduisant le concept de temps logique dans les mécanismes de synchronisation par messages.
Dans ce rapport de thèse, nous présentons une approche de modélisation approximative pour les systèmes à évènements discrets. Le but de ces recherches est de définir des outils afin d’associer un formalisme de modélisation et de simulation à évènement discrets avec la logique floue. Cette nouvelle méthode appelée iDEVS permet de modéliser et simuler des systèmes à données imprécises. Tout au long de ce manuscrit, nous abordons diverses notions comme : la prise en compte d’imprécisions avec la théorie des sous ensembles flous ; la simulation imprécise avec des méthodes de défuzzification ; etc. Dans le premier chapitre, nous présentons les théories associées à la logique floue. Dans le second chapitre, nous décrivons les notions de modélisation et de simulation, et notamment le formalisme DEVS. Dans le troisième chapitre, nous détaillons la méthode iDEVS, et les outils développés afin de l’utiliser. Avant de conclure, nous proposons une application de l’approche iDEVS pour l’étude de la propagation de feux de forêt.
Cet ouvrage se veut une contribution a une meilleure comprehension de l'evolution des modeles de simulation dans leur cycle de vie. Le concept au coeur de cet objectif est celui de modelisation multi-analyse qui vise a conjuguer la simulation, les capacites de raisonnement symbolique, et les moyens de synthese automatique de code, a partir d'une specification unique. Cet effort, qui est au service de l'ingenierie modele-centree des systemes complexes, est a la croisee de la theorie mathematique des systemes dynamiques, des methodes formelles et du genie logiciel avance.
Dans le cadre de la recherche scientifique, nous assistons depuis quelques années à un essor de la multi-modélisation, c’est-à-dire, l’utilisation de la combinaison de différents formalismes pour l’étude des systèmes complexes où l’informatique se présente comme l’un des supports théoriques ou opérationnels pour son développement. La problématique étudiée dans cette thèse découle de ces travaux. Nous étudions, en particulier, le couplage de modèles hétérogènes en utilisant la spécification à événements discrets de B. P. Zeigler, DEVS, Discret EVent System specification. Nos travaux portent principalement sur les ajouts, à ce formalisme, d’outils aussi bien formels qu’opérationnels pour simplifier le couplage ou le développement de modèles. Nous étudions également la construction de plans d’expériences, le paramétrage de modèles et la distribution de simulation. De ces travaux, sont nées des collaborations avec des laboratoires de biologie où la nécessité de la création d’une spécification formelle des Systèmes Multi-Agents, principalement centré individu, est apparue. Nous proposons cette spécification en nous basant sur les travaux de J.C. Soulié et les environnements multiples et R. Duboz pour le comportement des agents. L’ensemble des objets manipulés par les SMA sont définis suivant une approche modulaire où chaque entité est spécialisée dans un domaine. Afin de mettre en œuvre tous les concepts étudiés dans cette thèse, une plate-forme logicielle VLE, Virtual Laboratory Environment, recouvrant tous les aspects de la multi-modélisation a été développée.