SimExplorer: un outil logiciel d’aide à l’exploration de modèles individus-centrés

1. SimExplorer:un outil logiciel d’aide à l’exploration de modèles individus-centrés Frédéric Amblard, Guillaume Deffuant Cemagref-LISC frederic.amblard@cemagref.fr

2. Plan • Modèles individus-centrés (IBM) • Quels problèmes pour les IBMs ? • Approche laboratoire virtuel • SimExplorer et Plans d’expérience

3. Les modèles individus-centrés • Focalisation sur les entités • A partir d’hypothèses individuelles (locales) comprendre/caractériser un comportement global • Approche classique par équa. diff. • Approche par simulations « agents »

4. Les modèles individus-centrés • Problèmes dans les approches simulations par agents: • Stochasticité des modèles • Modèles complexes • Souvent beaucoup de paramètres ou de variables d’état • Problème de l’exploration

5. Statut des variables dans les IBMs • Variables d’état (en entrée ou en sortie) • attributs des agents (distributions) • attributs de la population (nb agents) • Scénarios (entrée d’éléments exogènes, agenda, par ex. épidémie) • Paramètres de la dynamique (taux de croissance) statiques ou modifiables par scénarios

6. Le laboratoire virtuel • Le modélisateur comme expérimentateur • Un modèle informatique est accessible à la mesure • Conduite d’expériences sur le modèle de simulation • Construction et gestion de ces expériences • Plans d’expérience

7. Modes d’exploration • Deux phases • Exploration gros grain => recherche des différents comportements du modèle, mise au point des indicateurs • Exploration à grain plus fin, plus systématique, recherche des espaces de phase dans l’espace des paramètres correspondant aux différents comportements • Allers-retours entre les deux (découverte de nouveaux comportements dans cas plus fin, mise au point de meilleurs indicateurs)

8. L’environnement SimExplorer • Besoin d’un outil qui permette : • L’analyse/visualisation de traces de simulation • La conduite de plans d’expérience • Le lancement des simulations correspondantes • Distribution des expériences • Sur un réseau local • Sur une grille de calcul • La récupération et la visualisation synthétique des résultats (sur l’ensemble des expériences)

9. Analyse Visualisation des résultats Plans d’expérience Distribution SimExplorer: approche par composants Interface Visualisation Programme de simulation

10. Fichier XML description du modèle Interface d’exploration SimExplorer Programme de simulation L’environnement SimExplorer • Valeurs de paramètres à observer • Indicateurs à observer • Contraintes d’exploration • Choix de plans d’expériences • Lancement des simulations

11. Visualisation trace Programme de simulation Visualisation synthétique L’environnement SimExplorer SimExplorer

12. Programme de simulation Librairies L’environnement SimExplorer SimExplorer

13. Serveur SimExplorer Middleware Réseau local Grille de calcul Distribution SimExplorer

14. SimExplorer premiers pas • Travail de Jérôme Truffot (ISIMA) • Réalisation Interface • Plan d’expérience factoriel complet • Lancement des simulations • Premiers essais de distribution

15. <Model name="Proie-Predateur" > <Input> <Parameters> <Group name="Populations"> <Description> <Title>Population</Title> Description des parametres principaux </Description> <Int name="nb Iter">100</Int> <Int name="nb predateurs">5</Int> <Int name="nb proies">500</Int> </Input> </Model> Exemple de fichier XML

16. titre Description arbre paramètres

17. Travaux en cours • Distribution • Spécification des indicateurs à partir de l’interface • Récupération/Affichage synthétique des résultats • Travaux similaires au LIL (Virtual Laboratory Environment) (Raphaël Duboz, Eric Ramat) orienté DEVS+Web

18. Contacts • http://wwwlisc.clermont.cemagref.fr • Frédéric Amblard • Frederic.amblard@cemagref.fr • Guillaume Deffuant • Guillaume.deffuant@cemagref.fr