La plate-forme de modélisation et simulation Hélène Raynal U-MIAT, INRA, Toulouse 1 / 32
Plan Eléments de contexte Principaux services offerts par la plate-forme : Pour la construction de modèles Pour la simulation Pour l'exploration de modèles Support et formation des utilisateurs Pour rester en contact... 2 / 32
Eléments de contexte 3 / 32
Rappel sur la notion de modèle de système dynamique Paramètres du modèle Variables d'entrée Variables d'état qui évoluent au cours de la simulation Variables de sortie 4 / 32
Une plate-forme issue d'un projet INRA initié par EA et MIA Importance de l' expérimentation virtuelle pour l'analyse et la conception d'agro-écosystèmes Nécessité d'un outil partagé pour : Lever des verrous de modélisation Lever des verrous informatiques Capitalisation et réutilisation des modèles 5 / 32
Plate-forme RECORD : Un cadre de travail partagé par une communauté Logiciel VLE pour la construction, le couplage et la simulation de modèles (systèmes complexes). Contributeurs : INRA-MIAT, Univ.Calais Licence GPL Intégration d'outils (ex R, Python...) autour de VLE pour étendre ses fonctionnalités : Logiciel statistique R (via le paquet RVLE pour l'exploration des modèles) Python (via le paquet PyVLE pour interfaçage web) Bibliothèque de modèles Modèles ou modules mis à disposition sous la forme de paquets informatiques Contributeurs : l'équipe RECORD (MIAT) et la communauté INRA Outils collaboratifs pour l'animation et le support aux utilisateurs Site web : http://www.inra.fr/record Plate-forme de elearning : http://record-elearning.inra.fr/record/ Contributeurs : l'équipe RECORD (MIAT)
Communauté servie Plate-forme transversale INRA pluri-départements partenaires actuels MIA, EA, SAE2, SAD, PHASE mais aussi d'autres départements : EFPA, GAP, SPE, BV... 7 / 32
Organisation - Responsable : H.Raynal (IR2, EA) Comité scientifique Réseau des utilisateurs Equipe opérationelle PF RECORD CATI IUMA (Informatisation et Utilisation des Modèles d'aes) Equipes : E.Casellas (IE2, MIA), P.Chabrier (IE1, MIA), N.Rousse (IR2, MIA), R.Trepos(IR2, MIA) + Intégration d'informaticiens à temps plein ou partiel, issus d'autres unités de départements partenaires «Cellule élargie»: A.Lamadon (IE, PHASE) à 80%, J-C. Poupa (IR, SAE2) à 80 %, Y. Sohbi (IE, EA) Missions : Assurer l'ingénierie générique du projet Soutenir (conseiller, former, encadrer, accompagner ) les équipes scientifiques utilisatrices de RECORD 8 / 32
Organisation - Animateur : J-E. Bergez (UMR AGIR, INRA Toulouse) Comité scientifique Réseau des utilisateurs Equipe opérationelle PF RECORD Représentants : S.Couture (SAE2), A.Joannon (SAD), O.Martin (PHASE), H.Raynal (PF RECORD) Participants : L'ensemble des utilisateurs (ingénieurs et chercheurs) de la PF RECORD Missions : Animer la communauté Organisation Journée annuelle des modélisateurs RECORD (dernier vendredi de janvier) Emettre en direction de la PF des demandes, des propositions de soutien, d'encadrement, de formation et d'évolution technique Réunions mensuelles 9 / 32
Organisation - Animateur : B.Goffinet (MIA, U.BIA) Comité scientifique Réseau des utilisateurs Equipe opérationelle PF RECORD Participants : G.Richard (EA), F.Garcia (MIA), A-F.Adam (GAP), P.Faverdin (PHASE), I. Avelange (SAD), A.Thomas (SAE2), H.Raynal (PF RECORD), J-E. Bergez (anim. Réseau des utilisateurs), G.Quesnel (Logiciel VLE), H.Monod (Réseau MEXICO), D.Makowski (RMT Modelia), P.Vissac (GIS Relance Agronomique), J-P Müller (CIRAD) Missions : Orienter le dévpt stratégique de la PF Rôle d'évaluation et de conseil concernant les activités de la PF et du Réseau Réunion annuelle 10 / 32
Principaux services offerts par la plate-forme sur l'ensemble du cycle de modélisation & simulation 11 / 32
L'interface graphique du logiciel VLE : gvle Pour construire et simuler des modèles : approche modulaire, boîte-fil 12 / 32
Décomposition hiérarchique Sur le modèle 2CV 13 / 32
Construction de modèles d'agro-écosystèmes. Logiciel VLE offre une gamme de choix de formalismes pour l'expression des processus des agro-écosystèmes : Système d'équations aux différences Système d'équations différentielles ordinaires Prise de décision : Importance des actions anthropiques - Processus de décision très présents dans la gestion des agro-écosystèmes. Forrester (Modèles à compartiments) Manipulation de la structure du modèle en cours de simulation Automates à état Logiciel VLE offre une solution robuste pour : Le couplage L'intégration de modèles hétérogènes L' implémentation de systèmes hiérarchiques complexes (l'environnement informatique VLE est basé sur DEVS : DEVS (Discrete Event System Specification) : formalisme théorique pour la M&S des systèmes dynamiques, à base d' évènements discrets (Zeigler et al. 2000) ) 14 / 32
Construction d'un modèle atomique dans le formalisme mathématique des équations aux différences 15 / 32
Construction d'un modèle atomique dans le formalisme de Forrester 16 / 32
Construction d'un modèle atomique dans le formalisme décision 17 / 32
Construction avec réutilisation de modèles Logiciel VLE Bibliothèque de modèles Auteur Version Domaine Fonctions Téléchargement & installation du logiciel libre VLE Téléchargement & ré-utilisation d un modèle (paquet) Modélisation Dépôt d un nouveau modèle
La bibliothèque de modèles 19 / 32
Projets en cours utilisant la plate-forme 20 / 32
Projets en cours utilisant la plate-forme 21 / 32
Projets en cours utilisant la plate-forme 22 / 32
Projets en cours 23 / 32
Différentes interfaces pour la simulation pour différents types d'utilisation et/ou d'utilisateurs Interface graphique de VLE : gvle (ou ligne de commande) Depuis le logiciel statistique 24 / 32
Différentes interfaces pour la simulation pour différents types d'utilisation et/ou d'utilisateurs Depuis une application web. A permis le développement d'applications spécifiques autour de modèles (partenariat, formation) 25 / 32
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Des méthodes/outils pour l'exploration statistique Multi-simulations et plans d'expérience Exploration statistique : mise en œuvre via le couplage dynamique avec le logiciel statistique R. rvle : permet d'utiliser depuis le logiciel statistique R un simulateur codé dans la PF R : Large gamme d'outils pour calibrer, valider, explorer les modèles. Librairie d'algorithmes pour l'optimisation par simulation VLE offre des fonctionnalités pour construire et simuler des plans d'expériences. VLE tourne sur cluster (parallélisation du plan d'expérience mais pas du code lui même) 27 / 32
Support et formation des utilisateurs 28 / 32
Formation Formation de base ( 2 sessions /an avec 3 j de formation + 1j de travail sur projet) Sessions de formation ciblée: Ex: début 2013 : mise en œuvre de l'analyse incertitude sur la PF RECORD Support, expertise, encadrement Support organisé via différents outils collaboratifs : mailing list: recordm@listes.inra.fr forum sur site e-learning : http://record-elearning.inra.fr /record/ salon de chat VLE gestion de bugs Encadrement de CDD sur des projets scientifiques Expertise sur projets scientifiques 29 / 32
E-learning 30 / 32
Pour rester en contact... 31 / 32
Merci de votre attention Pour rester en contact Votre «référent» animateur du Réseau des utilisateurs Le site web record La newsletter La mailing list record-m@listes.inra.fr La journée RECORD (annuelle dernier vendredi de janvier) 32 / 32