21 juin Projet de 4 ième année à l INSA Séminaire DREAM

Transcription

1 E"enne Alibert Florian Barbede1e Pierre Chesneau Mathias Deshayes Sevan Hartunians Mathieu Poignet Projet de 4 ième année à l INSA Séminaire DREAM 21 juin 2010 Encadrant : Laurence Rozé 1

2 Genèse du projet Entreprise Telelogos Spécialisée dans le middleware Constat : Augmentation des flottes d appareils mobiles en entreprise Applications critiques sur PDA Problèmes de maintenance Développement d un logiciel concept Contact avec DREAM pour l aspect Diagnostic 2

3 Objec"fs Diagnostic embarqué Effectuer une surveillance du système Relever l état du système (processus lancés, niveau de mémoire ) Opérer un diagnostic et une réparation du système Être transparent à l utilisateur Apprentissage de règles automatisé Déduire de nouvelles règles Insérer les règles déduites dans la partie diagnostic 3

4 Projet ManageYourself Mise à jour du système de diagnostic Surveillance en ligne Situation non reconnue 4

5 Architecture Globale Repor6ng Système Expert Démonstra6on 5

6 Architecture Globale Serveur Apprentissage Rapports de surveillance Client Mobile Surveillance du Système (Reporting) Mise à jour des règles Diagnostic (Système Expert) 6

7 Repor"ng 1/4 Surveillance continue du système mobile Via coredll.dll et la classe SystemState Rapport de fonctionnement Rapport de bug Utilisé par apprentissage et système expert Utilisé par apprentissage 7

8 Repor"ng 2/4 Eléments surveillés (52 en tout) : Périphériques (appareil photo, clavier ) Appels (appels en cours, redirection d appels ) Batterie (batterie restante ) Mémoire (mémoire vive restante ) Réseaux (connexion wifi, puissance du signal ) Carte SIM (présence d une carte, mémoire pleine ) Bluetooth (activation, nombre de connexions) Liste des processus Autres (Rotation, profil son, application courante ) 8

9 Repor"ng 3/4 ATTRIBUT BatteryLifeTime NUMERIC ATTRIBUT ACLineStatus NUMERIC ATTRIBUT CameraPresent {True,False} ATTRIBUT KeyboardPresent {True,False} ATTRIBUT Bug {True,False} Exemple de rapport de fonctionnement ,1,True,True,False Exemple de rapport de bug ,1,False,True,True 9

10 Repor"ng 4/4 Rapports codés en binaire Gain de place mémoire Ne prend pas beaucoup de place sur le téléphone Permet des transferts plus rapide Transferts plus sécurisés 10

11 Système Expert 1/2 Application de diagnostic = Système Expert Simple Rule Engine Psharp Développement de leur propre système expert Moteur d inférence Chainage avant Première règle trouvée déclenchable est exécutée Règles exécutées une et une seule fois Actions Déduction de nouveaux faits Exécution d actions correctives (.exe) 11

12 Système Expert 2/2 Grammaire des règles Regle SI condition (ET condition)* ALORS action FSI Condition nomattribut operateur partiedroite Operateur = > < partiedroite nomattribut valeur Action APPEL nomprog nomattribut = partiedroite Exemple de règles SI memoiresaturee = true ET applicationa = true ALORS APPEL correctifa.exe FSI 12

13 Démonstra"on Règle présente dans le système expert : SI ACLineStatus = 0 ET iexplore.exe = 1 ALORS APPEL correctifa.exe FSI Situation normale Génération de rapports de fonctionnement Diagnostic bon Lancement de Internet Explorer Débranchement du chargeur Diagnostic d une situation problématique Appel du correctif correspondant 13

14 14

15 Architecture serveur Communica6ons Créa6on du.arff Appren6ssage Interface Administrateur Compila6on.mrf >.cs Démonstra6on 15

16 Architecture Serveur Apprentissage NewRules.appr Base de règles Compilateur Mrf >cs Report.arff Script Concaténation Compilateur bin >rep Report.rep Interface Administration Actions NewRule.mrf RuleBase.exe SE Compil ateur C# RuleBase.cs InferenceEngi ne.dll Report.bin MediaContact Système Mobile 16

17 Communica"ons 1/3 Apprentissage NewRules.appr Base de règles Compilateur Mrf >cs Report.arff Script Concaténation Compilateur bin >rep Report.rep Interface Administration Actions NewRule.mrf RuleBase.exe SE Compil ateur C# RuleBase.cs InferenceEngi ne.dll Report.bin MediaContact Système Mobile 17

18 Communica"ons 2/3 Console(s) d administration PDA Serveur(s) de communications Tablette IP Portable SI CENTRAL Applications GPRS, EDGE, UMTS, HSDPA, Wi-Fi, xdsl, RNIS, RTC LAN Messagerie Console(s) Web Gestion multi-réseau Système point de vente Données Machine communicante Serveur : Windows 2000 / 2003 Client distant : Windows 2000 / 2003 / XP / Vista Windows CE / Mobile Fonctionnement de MediaContact 18

19 Communica"ons 3/3 Utilisation de Mediacontact Envoi régulier de rapports de surveillance à l apprentissage Appel de programme pour concaténer des rapports Mise à jour des règles du système expert 19

20 Créa"on du fichier.arff 1/2 Apprentissage NewRules.appr Base de règles Compilateur Mrf >cs Report.arff Script Concaténation Compilateur bin >rep Report.rep Interface Administration Actions NewRule.mrf RuleBase.exe SE Compil ateur C# RuleBase.cs InferenceEngi ne.dll Report.bin MediaContact Système Mobile 20

21 Créa"on du fichier.arff 2/2 Décodage des rapports binaires Création dynamique de l entête : type des attributs Concaténation des rapports Une ligne par BatteryLifeTime ACLineStatus CameraPresent KeyboardPresent PhoneActiveCallCount ,1,True,True, ,1,False,True,1 21

22 Appren"ssage 1/10 Apprentissage NewRules.appr Base de règles Compilateur Mrf >cs Report.arff Script Concaténation Compilateur bin >rep Report.rep Interface Administration Actions NewRule.mrf RuleBase.exe SE Compil ateur C# RuleBase.cs InferenceEngi ne.dll Report.bin MediaContact Système Mobile 22

23 Appren"ssage 2/10 Objectif : déduire des règles à partir des rapports Contexte : Apprentissage supervisé, fonction cible discrète Pouvoir comprendre les règles pour associer des actions Choix de l algorithme : Arbres de décision (C4.5) Possèdent un grand pouvoir d expression Données bruitées possibles Sont lisibles par un humain Choix d une bibliothèque : Weka 23

24 Appren"ssage 3/10 Simulateur : Attributs memoire {normale,saturee,presquesaturee } applicationa {lancee,nonlancee } applicationb {lancee,nonlancee } applicationc {lancee,nonlancee } derniereversiona {oui,non } derniereversionb {oui,non } derniereversionc {oui,non } batterie {normale,faible,vide } plantage {oui,non } 24

25 Appren"ssage 4/10 Simulateur : entrées SI memoire=saturee ET applicationc=lancee ALORS plantage=oui FSI SI memoire=presquesaturee ET applicationc=lancee ALORS plantage=oui FSI SI memoire=saturee ET applicationa=lancee ALORS plantage=oui FSI SI applicationa=lancee ET applicationb=lancee ALORS plantage=oui FSI 25

26 Appren"ssage 5/10 Simulateur : sortie fichier memoire applicationa applicationb applicationc derniereversiona derniereversionb derniereversionc batterie plantage normale,lancee,nonlancee,lancee,non,non,oui,normale,non normale,nonlancee,lancee,lancee,oui,oui,non,vide,non presquesaturee,lancee,nonlancee,lancee,non,non,oui,normale,oui saturee,lancee,nonlancee,nonlancee,oui,oui,non,vide,oui 26

27 Appren"ssage 6/10 100% de reconnaissance des 1000 exemples Règles apprises règles simulateur Règles un peu plus compliqués que règles du simulateur 27

28 Appren"ssage 7/10 4 autres téléphones testés : Mémoire : attribut numérique [0 256] Diminution du nombre d exemples de plantages Saturé [ ] Probabilité de 1/10 d avoir deux applications lancées Introduction de données bruitées (1 sur 100) Apprentissage très bon 98,8% de reconnaissance Les exemples mal classés sont les exemples bruitées Nombre de règles raisonnable 28

29 Appren"ssage 8/10 Dernier téléphone testé : règle aléatoire : SI memoire [200,240] ET applicationc=lancee ALORS plantage=ouiounon FSI Une chance sur deux de planter Permet de voir si l apprentissage peut s adapter à des situations plus floues 29

30 15 règles de plantage apprises! Appartition des attributs : batterie derniereversionb derniereversiona 30

31 Appren"ssage 9/10 Minimum % reco Nb règles Variables parasites 2 97,7 15 Batterie, derniereversiona, derniereversionb Batterie, derniereversionb 10 97,8 10 Batterie, derniereversionb 15 97,4 6 derniereversionb 30 97, , , , ,6 1 31

32 Appren"ssage 10/10 Questions Choisir critère sur taux reco / nombre var? Développer arbre jusqu à une profondeur donnée? Regarder les algos du coté règles de classification? 32

33 Interface d administra"on 1/3 Apprentissage NewRules.appr Base de règles Compilateur Mrf >cs Report.arff Script Concaténation Compilateur bin >rep Report.rep Interface Administration Actions NewRule.mrf RuleBase.exe SE Compil ateur C# RuleBase.cs InferenceEngi ne.dll Report.bin MediaContact Système Mobile 33

34 Interface d administra"on 2/3 Seul maillon de la chaine non automatique Permet de : Lister les règles déjà présentes dans le système expert Lister les règles trouvées par l apprentissage Entrer de nouvelles règles manuellement Associer des actions aux règles 34

35 Interface d administra"on 3/3 Panneau principal de l interface d administration 35

36 Compila"on.mrf >.cs 1/2 Apprentissage NewRules.appr Base de règles Compilateur Mrf >cs Report.arff Script Concaténation Compilateur bin >rep Report.rep Interface Administration Actions NewRule.mrf RuleBase.exe SE Compil ateur C# RuleBase.cs InferenceEngi ne.dll Report.bin MediaContact Système Mobile 36

37 Compila"on.mrf >.cs 2/2 Utilisation de javacc pour la création du compilateur #Declaration des attributs ATTRIBUT memoire NUMERIC ATTRIBUT memdiscret {normale,saturee,presquesaturee} ATTRIBUT applicationc {lancee,nonlancee}.mrf #Declaration des règles SI memdiscret = saturee ET applicationc=true ALORS APPEL vidermemoire.exe FSI SI memoire < 100 ALORS memdiscret = saturee FSI // beginning of a new rule. (ruleid : 0) List<Condition> lconditions_0 = new List<Condition>(); List<InferenceEngine.Action> lconsequences_0 = new List<InferenceEngine.Action>(); lconditions_0.add(new Condition(Condition.operators.EQUAL,new LeftOperand(this.kb.registerFact("memDiscret")),new ValueOperand(new Symbol("saturee")))); lconditions_0.add(new Condition(Condition.operators.EQUAL,new LeftOperand(this.kb.registerFact("applicationC")),new ValueOperand(new Symbol("true")))); //end of conditions for ruleid : 0 lconsequences_0.add(new ExecuteMethod("viderMemoire.exe")); kb.addrule(new Rule(lConditions_0,lConsequences_0)); //End of rule. Ruleid :0.cs 37

38 Démonstra"on Situation problématique (Saturation de la RAM) Non détection du problème Plantage d une application Création du rapport de bug Validation et ajout d un correctif Génération de nouvelles règles Analyse des rapports par l apprentissage Envoi des rapports Mise a jour du système expert sur le mobile Situation problématique (Saturation de la RAM) Détection du problème Application du correctif approprié 38

39 39

40 Très bon projet de 4 ième année Problème du test Reste beaucoup de travail du coté appren6ssage U"liser des algorithmes perme1ant de généraliser sur les a1ributs Regarder du coté des règles de classifica"on? Introduire des no"ons de type d appareil? Bourse Ciffre en perspec6ve 40

41 Ques"ons? Apprentissage NewRules.appr Base de règles Compilateur Mrf >cs Report.arff Script Concaténation Compilateur bin >rep Report.rep Interface Administration Actions NewRule.mrf RuleBase.exe SE Compil ateur C# RuleBase.cs InferenceEngi ne.dll MediaContact Report.bin Reporting Système Mobile Report.bin Système Expert Inférence 41