Approche de modélisation approximative pour des systèmes à événements discrets PDF
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Approche de modélisation approximative pour des systèmes à événements discrets: Application à l’étude de propagation de feux de forêt Paul-Antoine Bisgambiglia To cite this version: Paul-AntoineBisgambiglia. Approchedemodélisationapproximativepourdessystèmesàévénements discrets: Applicationàl’étudedepropagationdefeuxdeforêt. Modélisationetsimulation. Université Pascal Paoli, 2008. Français. NNT: . tel-00480555 HAL Id: tel-00480555 https://theses.hal.science/tel-00480555 Submitted on 4 May 2010 HAL is a multi-disciplinary open access L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est archive for the deposit and dissemination of sci- destinée au dépôt et à la diffusion de documents entific research documents, whether they are pub- scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, lished or not. The documents may come from émanant des établissements d’enseignement et de teaching and research institutions in France or recherche français ou étrangers, des laboratoires abroad, or from public or private research centers. publics ou privés. UNIVERSITÉ DE CORSE – PASQUALE PAOLI U.F.R. SCIENCES ET TECHNIQUES THÈSE pourobtenirlegradede DOCTEUR DE L’UNIVERSITÉ DE CORSE ÉCOLE DOCTORALE ENVIRONNEMENT ET SOCIÉTÉ Discipline:Sciencespourl’Environnement Spécialité:Informatique présentéepar M. Paul-Antoine BISGAMBIGLIA Approche de modélisation approximative pour des systèmes à événements discrets : Application à l’étude de propagation de feux de forêt sousladirectionduProfesseur Paul Antoine BISGAMBIGLIA soutenuepubliquementle05décembre2008devantlejurycomposéde: Rapporteurs: M.DenisFLOUTIER, Professeur,Polytech’Savoie M.DavidR.C.HILL,Professeur,UniversitéBlaisePascaldeClermont-Ferrand Examinateurs: M.GérardCAPOLINO, Professeur,UniversitédePicardie M.FarhatFNAIECH, Professeur,EcoleSupérieuredesS&TdeTunis M.Jean-FrançoisSANTUCCI, Professeur,UniversitédeCorse M.Paul-AntoineBISGAMBIGLIA, Professeur,UniversitédeCorse Mme.EmmanuelledeGENTILI, Maîtredeconférences,UniversitédeCorse UNIVERSITÉ DE CORSE – PASQUALE PAOLI U.F.R. SCIENCES ET TECHNIQUES THÈSE pourobtenirlegradede DOCTEUR DE L’UNIVERSITÉ DE CORSE ÉCOLE DOCTORALE ENVIRONNEMENT ET SOCIÉTÉ Discipline:Sciencespourl’Environnement Spécialité:Informatique présentéepar M. Paul-Antoine BISGAMBIGLIA Approche de modélisation approximative pour des systèmes à événements discrets : Application à l’étude de propagation de feux de forêt sousladirectionduProfesseur Paul Antoine BISGAMBIGLIA soutenuepubliquementle05décembre2008devantlejurycomposéde: Rapporteurs: M.DenisFLOUTIER, Professeur,Polytech’Savoie M.DavidR.C.HILL,Professeur,UniversitéBlaisePascaldeClermont-Ferrand Examinateurs: M.GérardCAPOLINO, Professeur,UniversitédePicardie M.FarhatFNAIECH, Professeur,EcoleSupérieuredesS&TdeTunis M.Jean-FrançoisSANTUCCI, Professeur,UniversitédeCorse M.Paul-AntoineBISGAMBIGLIA, Professeur,UniversitédeCorse Mme.EmmanuelledeGENTILI, Maîtredeconférences,UniversitédeCorse Chercheràconnaître n’estsouventqu’apprendreàdouter. DESHOULIER Remerciements "J’airédigécedocument,maisleplusimportantdansmondocumentestcequin’estpasécrit1" Ces travaux de thèse se sont principalement déroulés au sein de l’équipe Informatique de l’Université de Corse. Cette équipe est intégrée au laboratoire Sciences Pour l’Environnement (SPE), Unité Mixte de Recherche CNRS 6134 dirigée par Monsieur Paul Antoine Bisgambiglia, professeuràl’UniversitédeCorse. J’aitrouvéauseindecetteéquipeuneambianceparticulièrementfavorablepourmeneràbien ce travail, et je remercie vivement Monsieur Jean-François Santucci, Professeur de l’Université deCorse,quim’yaaccueillietquiasuivicestravaux. JetienstoutparticulièrementàexprimermagratitudeàMonsieur PaulAntoineBisgambiglia, Professeurdel’UniversitédeCorse,pouravoiracceptédedirigercestravaux,poursadisponibilité etsesconseilsquim’ontétéindispensablestoutaulongdecesannées. Je tiens également à remercier chaleureusement Madame Emmanuelle de Gentili, Maître de conférenceàl’UniversitédeCorse,pouravoirco-encadrécestravauxdepuismonstagedeDEA. JesouhaiteexprimertoutemagratitudeàMonsieurDenisFloutier,ProfesseuràPolytech’Savoie et Monsieur David Hill, Professeur de l’Université Blaise Pascal de Clermont-Ferrand, pour l’in- térêtqu’ilsontportéàcetravailenacceptantdejugercemémoireavecautantd’attention. Je voudrais également exprimer toute ma reconnaissance à Monsieur Gérard Capolino, Pro- fesseurdel’UniversitédePicardie,etMonsieurFarhatFnaiech,Professeurdel’EcoldeSupérieure desS&TdeTunis,quimefontl’honneurdeparticiperàcejury. Un grand merci à toutes l’équipe informatique, et tout particulièrement à Monsieur Laurent Capocchi, Maître de conférence à l’IUT de Corse, et Monsieur Jean-Baptiste Filippi, Chargé de RechercheauCNRS,pourleurgrandegentillesseetpourleurdisponibilité. 1BernardWerber CHAPITRE0 J’exprime ici toute mon amitié à mes compagnons de bureau Stéphane Garredu et Jean- SébastienGualtieri,quiontcontribuéàrendrecesannéestoujoursjoviales. J’adresse également mes remerciements aux institutions qui ont soutenu techniquement et fi- nancièrementcetteétude:l’UniversitédeCorseetla CollectivitéTerritorialede Corse. Enfin, pour leur soutien sans faille et permanent, je tiens à remercier de tout cœur mes par- ents, mes beaux-parents, mon frère, et ma femme Virginie, qui a supporté ma mauvaise humeur pendantlespériodesdélicates demathèse, etquis’est donnéetant demalpour traquer lesfautes d’orthographe. vii Résumé Cen’estpasparcequeleschosessont difficillesquenousnelesfaisonspas. C’estparcecequenousnelesfaisonspas qu’ellessontdifficiles. BernardWerber C E rapport présente les différentes étapes suivies afin de définir une nouvelle approche de modélisation et de simulation à évènements discrets pour les systèmes à paramètres im- précis. Cette étude a débuté avec des travaux sur la formalisation d’un système de production de fro- mageCorse.Suiteàcesrecherches,etenparticulier,suiteàlaphasedemodélisationduprocessus, nous avons pu constater l’influence de paramètres imparfaitement définis. Ces paramètres entrent en compte au cours des différentes phases de conception, et sont difficiles à représenter et surtout àmanipuler. Danslebutdelesprendreencomptedemanièregénérique,nousnoussommesnaturellement tournés vers l’utilisation de la Logique Floue. En effet, elle permet de représenter des informa- tions imprécises (théorie des sous ensembles flous), incertaines (théorie des possibilités), et inex- acte(raisonnementapproximatif).Sonavantageprincipalestdefournirungrandnombred’outils viii RESUME mathématiques afin de manipuler de telles informations sous forme numérique ou linguistique, c’est-à-dire de manière relativement proche du mode de représentation, et surtout d’expression utilisé par l’homme. A partir des théories du flou, nous pouvons donc user de concepts mathéma- tiquescomplexestoutenconservantunrapportprivilégié(lien)entrereprésentationnumériqueet modededescriptionhumain. Nous avons choisi d’intégrer ces différents outils dans un multi formalisme de modélisation et de simulation afin de pouvoir spécifier de manière générique n’importe quel type de système à paramètresimprécis.LeformalismeemployéestnomméDEVS(DiscreteEVentssystemSpecifi- cation).Sesprincipauxavantagessont:sacapacitéàêtreétenduàdenouveauxdomainesd’étude, dans notre cas les systèmes flous; la séparation des phases de modélisation et de simulation, de ce fait, lors de la conception d’un modèle DEVS les algorithmes de simulation sont automatique- ment générés en fonction du modèle; enfin, il permet de représenter un système sous sa forme fonctionnelleetstructurelle. Notre but est d’associer le formalisme DEVS et une partie des théories du flou afin de définir unenouvelleapprochedemodélisationapproximative.Pourcelanousavonssuiviplusieursétapes: 1. étude des méthodes existantes (Fuzzy-DEVS et Min-Max-DEVS), à partir de cela nous avonschoisideneprendreencomptequelesinformationsimprécises; 2. définitiond’unelibrairieobjetdereprésentationetdemanipulationd’imprécision(nouveau typededonnéesIntervalleFlou); 3. identificationdesélémentsimprécisdanslaphasedemodélisationDEVS(modèles); 4. propositiond’uneméthodedepriseencompte(IntervalleFlou); 5. identificationdesélémentsimprécisdanslaphasedesimulation(évènements); 6. propositiond’uneméthodedepriseencompte(défuzzification); 7. suite aux étapes 4 et 5, définitions de nouveaux types de modèles appelés iDEVS pour inaccuracyDEVS(DEVSimprécis); 8. applicationetvalidationdel’approcheiDEVSpourl’étudedepropagationdefeuxdeforêt. ix
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