Soutenance mémoire
Les grappes de calculateurs (clusters)
Interaction et communication entre les agents d’un SMA
Parfois, l’idée de la communication est liée à celle d’interaction. La communication la plus évoluée nécessite un langage commun qui manipule des symboles. Cependant, l’action sur l’environnement et la modification de ce dernier par un agent influencent les actions des autres agents. Dans ce cas, c’est une interaction qui s’est produite et non pas une communication. Un système peut évoluer vers la résolution d’un problème sans qu’il y ait communication directe entre les agents (figure II.2).
Les interactions
L’action et l’interaction constituent les éléments moteurs de la structuration d’un système dans son ensemble. Une interaction est une mise en relation dynamique de deux ou plusieurs agents [Bousseta, 98]. L’interaction entre les agents représente plus qu’un simple échange de messages. Un des aspects d’interaction est la conversation. Elle est basée sur un échange partagé et conventionné de messages.Les conversations entre les agents sont souvent structurées suivant des schémas typiques appelés protocole d’interaction. Un protocole précise « qui peut dire quoi à qui et les réactions possibles à ce qui est dit ».Les protocoles d’interaction permettent de définir une séquence causale des messages communiqués entre les agents. Ils décrivent comment les agents doivent réagir aux messages reçus durant les interactions. Les aspects de ces protocoles d’interaction diffèrent selon le type des agents (agents concurrents ou agents ayant des buts communs). Donc, Il existe différents types de protocoles d’interaction. Nous citons : Les protocoles de coordination. Les protocoles de coopération. Les protocoles de négociation.
La coordination
Elle se traduit par un comportement individuel qui vise à satisfaire ses propres intérêts tout en essayant d’atteindre l’objectif global du système. Nous citons le protocole du réseau contractuel (Contract-net) [Smith, 80] comme exemple des protocoles de coordination [Davis, 83]. L’intérêt de ce protocole est qu’il réalise la coordination des tâches parmi les agents en assurant l’allocation la plus optimale possible.Plusieurs exemples de coordination issus de notre vie peuvent être citer : des personnes qui parlent à tour de rôle en se passant un micro, l’échange des balles entre des jongleurs avec lesquelles ils jonglent, le déplacement d’un objet lourd par des déménageurs, etc.
D’après Malone dans [Malone, 87], l’allocation de ressources rares et la communication de résultats intermédiaires sont des composantes fondamentales de la coordination entre agents. Les agents doivent être capables de communiquer entre eux de telle sorte qu’ils puissent échanger les résultats intermédiaires. Et pour l’allocation des ressources partagées, ils doivent en plus être capables de faire des transferts de ressources. Cela peut imposer certains comportements à des agents particuliers.
La coopération
Une technique courante des protocoles de coopération consiste à décomposer une tâche en sous-tâches puis à les répartir entre les différents agents. L’avantage de cette technique est qu’elle réduise la complexité de la tâche initiale. Cependant, elle peut engendrer des conflits entre les agents suite aux interactions qui peuvent y avoir entre les sous-tâches. Après la décomposition de la tâche en sous-tâches, ces dernières peuvent être attribuées aux agents selon différents mécanismes de répartition. Généralement, les mécanismes utilisés sont basés sur : L’économie du marché : où les sous-tâches sont allouées aux agents selon le principe de l’offre et de la demande (achat et vente). La planification : où certains agents planificateurs sont responsabilisés pour répartir les sous-tâches. L’élection : où les sous-tâches sont attribuées à des agents suite à un vote ou un accord.
La négociation
Les protocoles de négociation sont utilisés dans les cas où les objectifs des agents sont différents. Un protocole de négociation est généralement considéré comme une stratégie de résolution, utilisée pour parvenir à un accord entre les agents qui visent à résoudre les conflits. Donc, la négociation est un mécanisme de résolution de conflit [Moulin, 96]. Dans [Durfee, 90], Durfee et al. définissent la négociation comme étant le processus qui vise à améliorer les accords sur des points de vue communs ou des plans d’action, en échangeant de manière structuré des informations pertinentes. Cette amélioration est réalisée en réduisant les inconsistances et l’incertitude. Et selon les auteurs dans [Chu-Caroll, 95], la résolution des conflits peut s’effectuer dans deux contextes différents : favorable ou défavorable. Dans le cas d’un contexte favorable, tous les agents sont prêts à faire les concessions nécessaires pour parvenir à un accord. Dans le cas d’un contexte défavorable, le principal objectif pour au moins un des agents, est de parvenir à un compromis qui le convient même au détriment des autres agents. Certains chercheurs en intelligence artificielle distribuée considèrent la négociation comme étant un mécanisme de coordination entre un groupe d’agents. Elle peut aussi être considérée comme une coopération dont l’aboutissement est un accord.
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Table des matières
Résumé
Table des figures
Liste des tableaux
Introduction générale
Chapitre I. Les grilles informatiques
1. Introduction
2. Les grappes de calculateurs (clusters)
2.1. Définition des grappes de calculateurs
2.2. Exemples de clusters
3. Système pair à pair (P2P)
3.1. Définition d’un système pair à pair
3.2. Caractéristiques d’un système pair à pair
3.3. Exemples des systèmes pair à pair
4. Les grilles informatiques (grid computing)
4.1. Définition d’une grille
4.2. Les raisons à déployer les grilles
4.2.1. Exploiter les ressources sous utilisées
4.2.2. Fournir une importante capacité de calcul parallèle
4.2.3. Meilleure utilisation de certaines ressources
4.2.4. Fiabilité et disponibilité des services
4.2.5. Travail en commun
4.3. Composants de la grille
4.3.1. Architecture de la grille
4.3.2. Caractéristiques des grilles
4.4. Conception d’applications pour la grille
4.5. Les domaines d’applications concernés
4.6. Différentes topologies de grilles
4.6.1. Intragrille
4.6.2. Extragrille
4.6.3. Intergrille
4.7. Architectures et modèles économiques de gestion des ressources
4.7.1. Modèles architecturaux
4.7.2. Modèles économiques
4.8. Les types de grilles
5. Conclusion
Chapitre II. Les systèmes multi-agents
1. Introduction
2. Intelligence artificielle distribuée
3. Les agents
3.1. Définition d’un agent
3.2. Caractéristiques d’un agent
4. Les systèmes multi-agents
4.1. Définitions
4.2. Types d’agents
4.2.1. Agent réactif
4.2.2. Agent cognitif
4.2.3. Agent hybride
4.3. Autres approches d’agent
4.3.1. Agent autonome
4.3.2. Agent social
4.4. Les intérêts des systèmes multi-agents
5. Interaction et communication entre les agents d’un SMA
5.1. Les interactions
5.1.1. La coordination
5.1.2. La coopération
5.1.3. La négociation
5.2. La communication
6. Quelques applications des systèmes multi-agents
6.1. Applications industrielles
6.2. Autres applications
7. Plates-formes de développement des systèmes multi-agents
8. Conclusion
Chapitre III. La réplication dans les grilles de données 1. Introduction
2. Réplication et cohérence dans les systèmes répartis
2.1. Réplication
2.2. Cohérence des données
2.2.1. Modèles de cohérence
3. Caractéristiques des protocoles de réplication
3.1. Nombre de copies concernées par une requête
3.2. Détermination des copies concernées par la mise à jour
3.3. Moment de la synchronisation
3.4. Initiative de la mise à jour
3.5. Capture des mises à jour
3.6. Topographie de mises à jour
3.7. Gestion des fautes
3.8. Degrés de réplication et leurs emplacements
3.9. Transparence à la réplication
4. La réplication à base des quorums
4.1. Quorums de lecture et d’écriture
5. Les protocoles basés sur les quorums
5.1. ROWA
5.2. Quorum à Consensus
5.3. Quorum à Arbre
5.4. Quorum à Grille
5.5. Votes pondérés
6. La réplication dans les grilles de données
6.1. Propriétés désirables pour un système de réplication dans les grilles de données
6.2. Les modèles d’accès
7. Le processus de réplication
7.1. Moment de création des répliques
7.2. Placement des répliques
7.3. Sélection des répliques
7.4. La manière de répliquer
8. Classification des stratégies de réplication
8.1. Réplication statique ou dynamique
8.2. Réplication centralisée ou décentralisée
8.3. Classification basée sur une fonction objective
8.4. Réplication par poussée (push) ou à la demande (pull)
9. Travaux connexes
9.1. Systèmes de quorums
9.2. Les systèmes d’agents
10. Conclusion
Chapitre IV. La réplication à base d’un système multi-agents
1. Introduction
2. Principe
3. Imbrication des quorums
4. Définition des tailles des quorums
5. Formation des groupes (clusters)
5.1. Regroupement à base de voisinage
5.2. Regroupement à base de la disponibilité
6. Formation des quorums et traitement des requêtes
7. Les autres tâches des agents
8. Conclusion
Chapitre V. Evaluation des performances
1. Introduction
2. Environnement de travail et paramètres de simulation
3. Premier scénario de simulation
3.1. Environnement et outils de simulation pour le premier scénario
3.2. Modèle de grille simulé
3.3. Expérimentations et résultats pour le premier scénario
4. Deuxième scénario de simulation
4.1. Environnement et outils de simulation pour le deuxième scénario
4.2. Expérimentations et résultats pour le deuxième scénario
5. Conclusion
Conclusion générale
Bibliographie
Annexe A
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