DÉVELOPPEMENT D UN LOGICIEL DE FUSION DE DONNÉES DANS LE CADRE DU TRAITÉ D INTERDICTION COMPLET DES ESSAIS NUCLÉAIRES

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1 DÉVELOPPEMENT D UN LOGICIEL DE FUSION DE DONNÉES DANS LE CADRE DU TRAITÉ D INTERDICTION COMPLET DES ESSAIS NUCLÉAIRES DU PROTOTYPAGE AU DÉPLOIEMENT DE L APPLICATION INTERACTIVE OPÉRATIONNELLE Julien VERGOZ et Pierre GAILLARD julien.vergoz@cea.fr pierre.gaillard@cea.fr CONFÉRENCE MATLAB 11 JUIN 2013 TÉMOIGNAGE UTILISATEUR PAGE 1

2 LES AXES STRATEGIQUES Enseignement supérieur et formation Valorisation et diffusion technologique PAGE 2

3 10 CENTRES DE RECHERCHE EN FRANCE SALARIÉS 4.3 MD BUDGET

4 DEFENSE ET SECURITE GLOBALE PAGE 4

5 SURVEILLANCE ET DÉTECTION DES ESSAIS NUCLÉAIRES LE CEA AU SERVICE DE L OTICE PAGE 5

6 LE FUTUR SYSTÈME DE SURVEILLANCE INTERNATIONAL DU TICE Centre International de Données - Sismique (170) - Infrason (60) - Hydroacoustique (11) - Radionucléide (80+16)

7 Mongolie EXEMPLES D'INSTALLATIONS DANS DES ENVIRONNEMENTS EXTRÊMES Infrasons Radionucléides Madagascar Sismique Infrasons

8 DE L ACQUISITION A L ALERTE Analystes + Applications logicielles en géophysique Détecter Analyser, Identifier Essai nucléaire Evénement particulier Caractériser, Prévenir Séisme fort Hautes autorités nationales Hautes autorités nationales Hautes autorités nationales Europe,ONG

9 OBJECTIF : DEVELOPPER DES APPLICATIONS D ANALYSE ET D'IDENTIFICATION CONTRAINTES Variété des problèmes : plusieurs applications Complexité Diversité des données : volume, format, support, qualité Complexité des analyses : milieux de propagation complexes IHM évoluées : Flexibilité du layout, cartographie 3D, fluidité Exigence de flexibilité Confidentialité Coût DÉVELOPPEMENT EN INTERNE PRIVILIGIÉ Langage(s)? Méthode de développement? 11 JUIN 2013 PAGE 9

10 CHOIX DU LANGUAGE ET DE LA METHODE DE DÉVELOPPEMENT CHOIX DE MATLAB, LE PLUS PROCHE DU LANGAGE «IDÉAL» Simple Puissant : analytique, IHM, performances Flexible et ouvert Programmation orientée objet Eprouvé et durable Portable en production : compilable, bugs, fluidité seule inconnue DÉVELOPPEMENT AUTOUR D UN FRAMEWORK «MAISON» : GEOLAB+ 3 packages principaux Algorithmes : CEA Geolab IHM : CEA Uiextras Cartographie 3D : NASA World Wind Programmation orientée objet Interface Java Métriques 70,000 lignes de code 800 fichiers 350 m-classes 50 java-classes 11 JUIN 2013 PAGE 10

11 7 JUIN ÈRE APPLICATION : NETINFRA V3.0 FILM

12 PACKAGE CEA GEOLAB Diagramme UML du module «core» Organisation des classes en package

13 PACKAGE CEA GEOLAB Diagramme UML du module «core» Organisation des classes en package properties (Dependent) % Nombre de sensors int nbsensors; % Barycentre de la Station float barycenter; % Ouverture de la Station flor aperture; % Technologie 1=infrason, 2=hydro, 3=sismique techno; end methods function obj = Station(varargin) % Création d'une Station % % Syntaxe: % obj = Station('property', value,...) % % Propriétés: % name, sensors, network, lat, lon, alt, description, numregion, region. varargin = movearg(varargin, '', {'sensor', 'sensors', 'provider'}); sensors = findarg('sensors', varargin{:}); varargin = removearg('sensors', varargin{:}); obj = obj@geolab.core.earthpoint(varargin{:}); obj.equal_properties = {'name', 'lat', 'lon', 'sensors'}; if ~isempty(sensors); obj.addsensor(sensors); end end

14 PACKAGE CEA GEOLAB Diagramme UML du module «core» Organisation des classes en package properties (Dependent) % Nombre de sensors int nbsensors; % Barycentre de la Station float barycenter; % Ouverture de la Station flor aperture; % Technologie 1=infrason, 2=hydro, 3=sismique techno; end methods function obj = Station(varargin) % Création d'une Station % % Syntaxe: % obj = Station('property', value,...) % % Propriétés: % name, sensors, network, lat, lon, alt, description, numregion, region. geolab.core.waveform.waveform +starttime : double +signal : double +sensor : core.station.sensor +arrivals +detrend() +butter() +integrate() +derivate() +cut() +deconvo() varargin = movearg(varargin, '', {'sensor', 'sensors', 'provider'}); sensors = findarg('sensors', varargin{:}); varargin = removearg('sensors', varargin{:}); obj = obj@geolab.core.earthpoint(varargin{:}); obj.equal_properties = {'name', 'lat', 'lon', 'sensors'}; if ~isempty(sensors); obj.addsensor(sensors); end end

15 PACKAGE CEA GEOLAB Diagramme UML du module «core» Organisation des classes en package properties (Dependent) % Nombre de sensors int nbsensors; % Barycentre de la Station float barycenter; % Ouverture de la Station flor aperture; % Technologie 1=infrason, 2=hydro, 3=sismique techno; end methods function obj = Station(varargin) % Création d'une Station % % Syntaxe: % obj = Station('property', value,...) % % Propriétés: % name, sensors, network, lat, lon, alt, description, numregion, region. varargin = movearg(varargin, '', {'sensor', 'sensors', 'provider'}); sensors = findarg('sensors', varargin{:}); varargin = removearg('sensors', varargin{:}); obj = obj@geolab.core.earthpoint(varargin{:}); obj.equal_properties = {'name', 'lat', 'lon', 'sensors'}; if ~isempty(sensors); obj.addsensor(sensors); end end geolab.core.waveform.waveform +starttime : double +signal : double +sensor : core.station.sensor +arrivals +detrend() +butter() +integrate() +derivate() +cut() +deconvo() >> waveform.plot(); >> waveform.detrend('linear').butter(0.5,2,4).plot();

16 PACKAGE CEA UIEXTRAS Une IHM de test développée en uiextras 6 JUIN 2013 PAGE 16

17 PACKAGE CEA UIEXTRAS Une IHM de test développée en uiextras Java MATLAB 6 JUIN 2013 PAGE 16

18 PACKAGE CEA UIEXTRAS Une IHM de test développée en uiextras Java MATLAB % Exemple de creation uiextras MF = uiextras.mframe('name','uiextras'); bp1 = uiextras.boxpanel('parent',mf,'title','boxpanel 1','padding',10); ColCont = uiextras.collapsible.mcollapsiblecontainer('parent',bp1); colpan1 = uiextras.collapsible.mjcollapsiblepane('parent',colcont,'title','mjcollapsiblepane1'); But1 = uiextras.controls.mjhyperlinkbutton('parent',colpan1,'text','mjhyperlinkbutton','callback',@(~,~)disp(clic')); MF.pack('center'); 6 JUIN 2013 PAGE 16

19 PACKAGE CEA UIEXTRAS Une IHM de test développée en uiextras Un explorateur de containers uiextras développé en uiextras Java MATLAB % Exemple de creation uiextras MF = uiextras.mframe('name','uiextras'); bp1 = uiextras.boxpanel('parent',mf,'title','boxpanel 1','padding',10); ColCont = uiextras.collapsible.mcollapsiblecontainer('parent',bp1); colpan1 = uiextras.collapsible.mjcollapsiblepane('parent',colcont,'title','mjcollapsiblepane1'); But1 = uiextras.controls.mjhyperlinkbutton('parent',colpan1,'text','mjhyperlinkbutton','callback',@(~,~)disp(clic')); MF.pack('center'); 6 JUIN 2013 PAGE 16

20 PACKAGE CEA UIEXTRAS Une IHM de test développée en uiextras Un explorateur de containers uiextras développé en uiextras Java Un explorateur de classes geolab en uiextras MATLAB % Exemple de creation uiextras MF = uiextras.mframe('name','uiextras'); bp1 = uiextras.boxpanel('parent',mf,'title','boxpanel 1','padding',10); ColCont = uiextras.collapsible.mcollapsiblecontainer('parent',bp1); colpan1 = uiextras.collapsible.mjcollapsiblepane('parent',colcont,'title','mjcollapsiblepane1'); But1 = uiextras.controls.mjhyperlinkbutton('parent',colpan1,'text','mjhyperlinkbutton','callback',@(~,~)disp(clic')); MF.pack('center'); 6 JUIN 2013 PAGE 16

21 PACKAGE NASA WORLD WIND Terre virtuelle 3D développée par la NASA Framework Java Moteur graphique puissant : Java + OpenGL Collection d images et de terrain haute résolution Peut être embarquée Intégré dans MATLAB par héritage de classe uiextras.java.jcomp de uiextras % Exemple de creation uiextras MF = uiextras.mframe('name','worldwind'); % Instanciation de Worldwind WW = WorldWind.MWwd('parent',MF,... 'stereomode',false); % Instanciation du controlleur de mesure MTP =... WorldWind.Controllers.MwwMeasureTool(... 'parent',mf,'mwwd',ww); % Ajout d'un fichier KML WW.addKML('C:\TEMP\demoKML.kml'); % Ajout d'une Placemark event = WorldWind.Renderables.PlaceMark(... WW,-100,-20,0,... 'Marker', 'o',... 'Label','Evenement'... ); % Rendu MF.pack(); 7 JUIN 2013 PAGE 21

22 DOCUMENTATION HTML basée sur Doxygen (MATLAB Central)

23 DOCUMENTATION HTML basée sur Doxygen (MATLAB Central)

24 CONCLUSION ET PERSPECTIVES Problématique de développement d applications complexes et de leurs déploiements Points forts de MATLAB Programmation orientée objet Rapidité de développement (1000 lignes de code Netinfra) Robustesse Partage Ouvert sur l extérieur : interface Java Déploiement Prochaines étapes Décision en cours pour passer l application en production Développement d autres applications sur ce Framework PAGE 24

25 RÉFÉRENCES GUI Layout Toolbox mtoc++ - Doxygen filter for Matlab and tools Worldwind Java SDK 11 JUIN 2013 CONFERENCE MATLAB PAGE 25