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SPIRALES 2010

1. N ud donn es eN BD Mysql NFS Sworm Rafale sp Madkit Serveur web Cluster omea TAMS N ud de calcul 1 Simulation sworm N ud de calcul Simulation sworm N ud de calcul n Simulation sworm C R seau Ethernet R seau Infinity band 6 15 Lister __les __m thodes r f rentiels _ d analyses de conception et de d veloppement utilis s pour laborer l outil Dans le cadre de ce projet nous nous reposerons sur les m thodes traditionnelles de conception d applications informatiques et sur des langages reconnus comme UML 6 16 Lister les langages de programmations les biblioth ques parall les et les outils de d veloppement envisag s Pr ciser le type de syntaxe qui sera utilis e pour la documentation du code Les langages qui seront utilis s dans le cadre de ce projet seront Java HTML JavaScript XML En outre nous nous reposerons sur des plates formes et biblioth ques issues des syst mes distribu s telles que Jonas Rafale SP MadKit Tomcat 6 17 Lister l architecture mat rielle smp cluster grille de calcul et les logiciels requis pour faire fonctionner votre outil L architecture mat rielle de l outil repose sur des serveurs d acc s et un cluster de calcul Le cluster de calcul n tant accessible que depuis le r seau priv de l universit de Franche Comt il est n cessaire de compl ter la solution par u
2. Architecture d acc s au simulateur Sworm Comme cela est montr sur la figure l architecture envisag e reposera sur un serveur web accessible depuis l ext rieur qui interagira avec un serveur d application et le cluster Le r le du serveur d application est de g rer l acc s une base de donn e de mani re stocker les environnements et les r sultats de simulation et d ex cuter les simulations WP5 Conception d interfaces web didactique pour la programmation de plans d exp riences le contr le et l analyse de r sultat Tuong Vinh Ho Benoit Gaudou Eric Blanchart Jean Claude Kamgang Le r le principal de notre interface est de permettre l utilisateur de mani re simple et intuitive de param trer et de d finir les plans d exp riences de lancer les simulations et de permettre une analyse pouss e des r sultats Nous souhaitons ainsi cacher toute la complexit de l ex cution d un simulateur sur un cluster ou une grille en particulier pour des th maticiens qui sont les demandeurs et les futurs utilisateurs de notre application Compte tenu du public vis une interface web nous appara t la plus adapt e Les avantages d une interface web sont multiples i elle ne n cessite aucune installation de la part de l utilisateur car elle n a besoin que d un navigateur web application aujourd hui disponible sur l immense majorit des ordinateurs ii l utilisateur est en mesure de conserver son environne
3. d organisation ainsi que la qualit des donn es utilis es en entr e Quel est le co t et l effort requis de l utilisateur pour collecter acheter obtenir ou convertir ces donn es Dans quelles mesures le co t et l effort requis limiteront ils l adoption de votre outil Les donn es en entr e se limitent aux param tres du simulateur Sworm Elles sont saisies par le chercheur utilisateur si bien que leur qualit est la discr tion du th maticien 6 22 Les donn es seront elles test es ou valid es par l outil en entr e Si oui comment Des tests unitaires simples seront r alis s sur les donn es d entr e format de la donn e borne de valeur Cependant la seule personne juge capable de valider les donn es d entr es sera l utilisateur le th maticien en sciences du sol 6 23 Validerez vous ou avez vous d j valid scientifiquement les donn es en sortie de votre outil Si oui d crire comment cela se fera ou a t fait Les donn es de sortie du simulateur Sworm ont d j t valid es scientifiquement et sont aujourd hui reconnues par la communaut en sciences du sol 6 24 D crire _l utilit imm diate des donn es en sortie de votre outil et les n cessaires conversions post traitements ou analyses ult rieures requis Comment l effort requis impactera t il l adoption de votre outil par les utilisateurs cibles L int r t majeur du mod le Sworm est d aider les co
4. 503500 HT 3 7 Ressources humaines ext rieures mobilis es ou demand es O Comp tences mobilis es ou souhait es profil type Intervention d un de prestataire s de service Nguyen Tuan Thanh Le tudiant en master qui a d j fait ses preuves dans le cadre d autres projets de recherche Mathieu Gandon Etudiant en master 2 l universit de Montpellier X Mobilisation d un de stagiaire s sous r serve de comp tences fortes en informatique scientifique au sein de l quipe porteur du projet et de capacit s de l quipe d gager du temps pour assurer un r el encadrement Demande d appui de l quipe Informatique scientifique de la DSI pour l appui m thodologique et le suivi de projet r daction de cahiers des charges suivi des prestations respect des plannings v rification des livrables et assistance l encadrement de stagiaires Demande d appui de l quipe Informatique scientifique de la DSI pour le d veloppement et ou la r alisation du projet avec estimation du temps homme n cessaire assistance l tude de l architecture de l interface entre PAMS et un cluster 10 ETP La DSI suite au comit d valuation pourra pour quelques projets et sur quelques sites Noum a Dakar Montpellier et dans la limite des moyens humains de la DSI disponibles convertir ces demandes d appui ou de financement de prestataire de service en temps homme c est dire par une
5. Ces derniers futurs utilisateurs de l outil sont parties prenante dans le projet WP6 Formation Nicolas Marilleau Eric Blanchart Bondy A l issue de ce projet une formation utilisateurs sera organis e dans un premier temps Bondy Le public vis sera constitu de th maticiens et de mod lisateurs en science du sol Lors de cette formation un tutoriel suivit de d monstrations seront r alis s Dans un second volet cette formation iniciera l int gration de nouveaux mod les dans Epis 5 3 Description de l existant moyens outils comp tences OU renvoyer un document joint 5 3 a Simulateur Sworm Le simulateur Sworm Marilleau et al 2008 Blanchart et al 2009 fait suite au projet ANR Microbes Chotte 2006 2009 en sciences du sol et est le r sultat d une collaboration entre deux unit s de l IRD Seq Bio UMR Eco amp Sol et Geodes UMI UMMISCO Ce simulateur vise reproduire la dynamique de la macrofaune des sols tropicaux Ce mod le permet entre autres de suivre l organisation spatiale des d jections de vers de terre dans le sol ainsi que la dynamique de la mati re organique Les r sultats obtenus par ce nouveau mod le sont novateurs et pr sente un int r t important pour la communaut de sciences du sol L article Blanchart et al 2009 tait en 2009 Pun des 10 articles les plus lus de la revue European Journal in Soil Sciences revue qui fait r f rence en sciences du sol Capture d cran
6. SIL pour l laboration de cette proposition d crivez tr s bri vement le type d appui Une r union explicative sur l appel projets en calcul intensif et mod lisation ainsi qu une r union concernant les grands axes du projet ont eu lieu respectivement en octobre et novembre avec un membre de l Informatique Scientifique 5 Description des besoins La demande peut tre tre accompagn e de tous documents utiles pr sentation du projet global ou descriptif du projet rapport de phases pr liminaires tude de faisabilit d finition des besoins dossier d expression des besoins ou cahier des charges devis d taill 5 1 Objectifs scientifique 5 1 a Pr ambule Les sols jouent un r le majeur dans la fourniture des services et biens fournis aux humains par les cosyst mes Situ s l interface entre l atmosph re la lithosph re l hydrosph re et la biosph re ils participent aux grands cycles n cessaires la vie sur Terre cycle de l eau et des nutriments majeurs carbone azote phosphore Ils supportent la plupart des syst mes de production agricoles sylvicoles et pastoraux et participent la r gulation du climat en contr lant les missions de gaz effet de serre et la s questration du carbone au contr le de l rosion et la d toxification L tude des sols contribue donc une pr servation des cosyst mes et l am lioration des politiques pastorales dans les pays du Sud
7. ce qui constitue un des enjeux majeurs de la recherche actuelle men e par les universit s et les instituts comme l IRD Les sols sont reconnus comme tant des syst mes biologiques et cologiques particuli rement complexes ils sont en effet compos s d un grand nombre d entit s qui entretiennent de multiples interactions entre elles et avec leur environnement Pour comprendre et pr voir leur fonctionnement des besoins en approches syst miques et de mod lisation sont de plus en plus pr gnants Pour cela des moyens informatiques conceptuels et logiciels sp cifiques au domaine sont n cessaires Pourtant ils demeurent pratiquement inexistants en science du sol Des mod les destin s d crire et comprendre le fonctionnement du sol et les organismes du sol existent Ils repr sentent g n ralement les cosyst mes sols de mani re globale et agr g e pour contourner la complexit li e la description des nombreuses interactions existant entre les organismes et entre les organismes et leur environnement et la repr sentation de l h t rog n it spatiale du sol Smith et al 1998 Pourtant dans certains cas la prise en compte explicite des groupes fonctionnels d organismes permettrait de mieux d crire le fonctionnement du sol Groffman amp Jones 2000 Un mod le multi agents nomm SWORM con u au sein de l IRD par une quipe de biologistes UMR Eco amp Sol et de mod lisateurs UMI UMMISCO existe depui
8. coordination entre partenaires la capitalisation et la r utilisation des mod les existants et leur transmission de nouveaux intervenants comme par exemple des tudiants password Partenaires IRD ST Institut de recherche one e pour le d veloppement Pour aue Contacts L quipe PAMS est joignable l adresse contact pamsproject org Capture d cran du portail Pams L environnement PAMS est un syst me distribu pouvant par d finition tre d ploy sur un cluster d ordinateurs Cette plate forme se compose e un serveur WEB Tomcat pour la gestion de l interface utilisateur e d un serveur d applications J2EE Jonas pour la gestion de l application ex cution des simulateurs traitement des donn es e d une base de donn es MySQL pour le stockage des mod les des exp rimentations et des r sultats Ce collecticiel repose donc sur une architecture orient e composant lui conf rant la g n ricit la modularit et l extensibilit n cessaires pour r pondre aux besoins actuels et de demain des chercheurs Cette g n ricit permet d int grer au sein de PAMS des plates formes de simulation comme NetLogo et Repast Il est aussi possible d installer des simulateurs d velopp s de mani re ad hoc La version actuelle de PAMS supporte nativement les simulateurs d velopp s partir des plates formes NetLogo GAMA et Repast Nous l avons t
9. de faisabilit financ e en e Parties du formulaire giar gme cas selon le cas 11 Nature du projet Fr Oui a E Oui Porteur s de projet O Oui a Qui Moyens appui demand s la DSI Oui Oui Qui Bilan Etat d avancement des phases pr c dentes Non Non Oui Description des besoins P Oui H Oui Non Description du projet de d veloppement PRE d application IS m thodes solutions et Non Oui Oui Oui f Pertinence r sultats lisrables attendus et fa g rico aI Oui Oui Oui valorisation du projet Re 3 Dans le cas d un continuum si le formulaire 2009 a d j t d taill la partie 6 peut tre remplac e par tous documents utiles dossier d expression des besoins ou cahier des charges devis d taill Ce formulaire est sp cifique au 3 me cas Nouveau projet en calcul intensif et mod lisation projet finalis de d veloppement d une application IS 1 Nature du projet 1 1 Titre du projet EPIS Easy Parallel and Interactive Sworm 1 2 R sum du projet propos 5 lignes maximum Le projet pr sentement d fendu vise permettre la r alisation de simulations Sworm via le web Il s agit de mettre en place un portail web didactique coupl une infrastructure de calcul haute performance en vue de permettre la r alisation d exp rimentations et de plans d exp riences autour du mod le Sworm avec des temps de simulation acceptables Ce pr
10. de la charge actuelle du syst me il nous est impossible de traiter votre demande imm diatement Vos r sultats seront disponibles partir de 18 h 30 Vous serez n anmoins averti par courriel lorsque votre demande sera trait e X et Y ayant pris connaissance du message d cident d interrompre leur r union jusqu au lendemain Sc nario 2 Etude param trique M X chercheur en sciences du sol souhaite r aliser une tude param trique du mod le Sworm appliqu au sol de Lamto C te d ivoire M X se connecte alors sur le portail du projet et ensuite l interface de simulation du simulateur Sworm A partir de cette interface M X saisit i les caract ristiques du sol de Lamto dont sa granulom trie ii et l espace des param tres du simulateur Apr s cette premi re tape M X clique sur le bouton Start Le simulateur est alors charg et lanc sur plusieurs dizaines de noeuds du clusters Des informations sur la disponibilit des r sultats sont alors affich es M X se d connecte Quelques heures plus tard et apr s 5 heures de calcul M X re oit un mail lui notifiant l ach vement de son exp rimentation M X se connecte donc de nouveau au portail via un lien pr sent dans son mail affiche les r sultats et r alise une analyse avanc e en utilisant les outils statistiques propos s par le portail A partir de cette analyse M X g n re des graphiques et des donn es qu il exporte sous la forme de fichiers
11. du simulateur Sworm Le simulateur Sworm est aujourd hui standalone Il a t d velopp en Java en tendant la biblioth que RAFALE SP qui elle m me repose sur l environnement de simulation Madkit Aujourd hui Sworm n est pas un simulateur r parti mais sa distribution se fera moindre co t Il suit les sp cifications de RAFALE SP ce qui lui conf re des pr dispositions la distribution 5 3 b PAMS http www pamsproject org La plate forme PAMS Nguyen et al 2009 est une premi re initiative men e dans le domaine de la mod lisation simulation et financ e par le programme Spirales de l IRD 2007 2008 Ce collecticiel permet distance via une interface web collaborative voir ci dessous la manipulation et l ex cution coop ratives de simulateurs le partage des exp rimentations et la capitalisation des r sultats PAMS combine des outils collaboratifs g n ralistes vid o conf rence messagerie instantan e etc avec des outils collaboratifs sp cifiques au domaine des syst mes complexes ex panneaux collaboratifs de contr le des simulateurs visualiseur de r sultats etc Ces derniers ont sp cifiquement t d velopp s dans le cadre du projet Spirales PAMS PAMS Gateway Home http vmpams mpl ird fr Ka Google le USB LOADER ISQUE DUR Yahoo Google Maps YouTube Wikip dia Informations 786 Divers eu Pams Home New Account Wiii PAMS Plate forme collaborative d Accomp
12. images et de fichiers CSV Sc nario 3 Contr le des simulation en cours M X chercheurs en science du sol a programm il y a quelques heures un plan d exp riences qui n cessite la r alisation de 48 simulations et environ 72 heures de calcul Afin de s assurer du bon d roulement de son exp rimentation M X souhaite r aliser des contr les interm diaires Pour cela il se connecte via son ordinateur ou d faut d infrastructure via son smartphone au portail et ensuite la simulation Lorsque M X est connect une premi re information lui indique l tat d avancement des simulations r alis es du plan d exp riences le temps coul et le temps restant estim M X souhaite s assurer de la pertinence des param tres choisis dans le plan d exp riences Il choisit au hasard dans l interface web une simulation r alis e et visualise bri vement les r sultats Ces derniers ne r pondant pas aux attentes du chercheur M X d cide donc d arr ter le calcul et de modifier le plan d exp rience en ajoutant de nouvelles simulations r aliser Apr s modification du plan d exp riences M X relance le calcul et se d connecte du portail Les simulations reprennent alors l o elles se sont arr t es Le chercheur se d connecte du portail 6 4 D crire en un paragraphe les innovations de votre projet pour votre communaut scientifique Les innovations de ce projet sont multiples dont e la mise en pla
13. intervention directe du pool informatique scientifique 3 8 Demande d un d p t Subversion SVN Description des besoins pour ce projet SPIRALES une demande formelle et d taill e avec signature de la charte sera n anmoins n cessaire dans un 2nd temps D finition SVN http fr wikipedia org wiki Subversion_ logiciel Nous ne demanderons pas de zone de d p t svn sp cifique au projet Cependant nous demanderons la cr ation d un sous projet svn appartenant https svn mpl ird fr ur079geodes La gestion de ce sous projet sera confi au porteur de ur079geodes Nicolas Marilleau 3 9 Demande __ d h bergement s _ _ d acc s _un des _ serveur s 1 de d veloppement et de tests pour la dur e du projet 2 _ de pr production __et de recette pendant ou l issue du projet 3 d exploitation l issue du projet Description des besoins pour ce projet SPIRALES technologies capacit une demande formelle et d taill e avec signature de la charte sera n anmoins n cessaire dans un 2nd temps Les outils un cluster qui seront utilis s au sein de ce projet n existe pas dans l offre actuelle de la DSI Nous nous reposerons donc sur les ressources de calcul propos es par l Universit de Franche Comt 3 10 Appui de la DSI apport pour l laboration du projet Si vous avez b n fici de l appui de la DSI coordination IS pool d informaticiens scientifiques de Dakar ou Noum a
14. mani re automatis e par d autres applications d crire les caract ristiques _ et fonctionnalit s non accessibles pour chaque mode d utilisation 6 30 Si votre outil pourra communiquer de mani re automatis e avec d autres programmes crire bri vement 3 sc narios d utilisation qui illustrent les d tails de ces communications 6 31 Si votre outil int grera ou fera appel des outils d autres d veloppeurs d crire bri vement 3 sc narios d utilisation 6 Rapports d erreurs et d avancement 6 32 De quelle mani re votre outil montrera la progression du traitement aux utilisateurs Qu est ce qui sera signal A tout moment l utilisateur sera en mesure de se connecter la plate forme pour visualiser l tat de la des simulations qu il a lanc es 6 33 Comment votre outil notifiera t il l utilisateur l apparition d une erreur et quelles informations seront affich es dans le message d erreur Des messages d erreurs seront affich s sur l interface 6 34 Avez vous mis en place un processus de gestion des erreurs et de correction par l quipe de d veloppement et comment Aucune gestion des erreurs n a pour l instant t mise en place l exception de celles utilis es par les d veloppeurs 7 Documentation 6 35 Quelles sont les diff rentes documentations pr vues nature et format de la des documentation s cible vis e sp cifications fonctionnelles sp cifi
15. objet de cr er un environnement web qui donne la possibilit des th maticiens de r aliser des simulations distribu es hautes performances Ce projet permettra d une part de valoriser quelques mod les d velopp s par les chercheurs de Ummisco de l IRD et d autres instituts et d autre part d initier un groupe de th maticiens aux techniques de mod lisation simulation Le projet EPIS est de premi re importance pour PUMI UMMISCO et au del pour promouvoir les techniques de mod lisation math matique et informatique au sein de l IRD De plus il s inscrit parfaitement dans la d marche d UMI UMMISCO et permettra de renforcer la collaboration avec les partenaires du Sud Aux vues des objectifs du projet et des r sultats d j obtenus dans le domaine j apporte donc mon soutien ce projet port par les chercheurs informaticiens de notre laboratoire Fait Bondy le 23 d cembre 2009 P AUGER Directeur de UMI UMMISCO 209 Membre de l Acad mie des Sciences fran aise Si ge Le Sextant 44 b de Dunkerque CS 90009 13572 Marseille cedex 02 T l 33 0 4 91 99 92 00 Fax 33 0 4 91 99 92 22 L IRD ex ORSTOM est ur tablissement public caract re scientifique et technologique 2 7 Implantation principale de l unit UMMISCO Bondy 2 8 Site s de d roulement du projet UMMISCO dir Pierre Auger IRD Bondy ENSAI Pr Carl MBOFUNG Universit de Ngaound r Cameroun IFI
16. rentiels robustesse scalabilit p rennit communaut de d veloppeur importante La technologie J2EE et les serveurs d applications comme Jonas et Jboss sont justement d velopp s pour la construction d environnements distribu s robustes Compte tenu des utilisations faites de ces outils dans le tissu industriel service bancaire jeux en ligne leur p r nit et leur scalabilit n est plus d montrer Les outils utilis s dans le cadre de ce projet reposent sur une communaut de d veloppeurs importante 4 Donn es en entr e et en sortie 6 20 num rer et d crire les donn es en entr e et en sortie de votre outil Les donn es en entr e se limitent aux param tres du simulateur qui sont saisis par le chercheur Ils correspondent des donn es physiques portant sur i l cosyst me sol granulom trie quantit de mati re organiques etc ii et la population de vers de terre qui voluent dans ce sol Ces derniers sont d crits par une taille une esp ce Millsonia anomala Eudrilidae et des quantit s journali res de sol ing r Les donn es de sorties du simulateur correspondent i la quantit de mati re orgranique pr sente dans le sol ii au volume occup par les d jection des vers de terre Ses sorties se pr sentent sous la forme de donn es textuelles de graphiques ou d images en 2 ou 3 dimensions 6 21 D crire la disponibilit ou l accessibilit le format de stockage et
17. sur MadKit aussi bien des applications utilisant des agents r actifs simples de type fourmis plusieurs dizaine de milliers d agents ayant un comportement simple ont tourn en MadKit que des applications disposant d agents cognitifs sophistiqu s 5 3 e Le m so centre de calcul de l Universit de Franche Comt Depuis le mois de novembre 2009 l Universit de Franche Comt dispose d un m so centre de calcul quip d un cluster ensemble d ordinateurs interconnect s par un r seau rapide d une puissance cr te de 5 Tflpos et de logiciels qui peuvent tre utilis s la demande Le but de ce m socentre est de proposer au niveau de l universit et de la r gion des ressources de calcul haute performance et de d velopper l expertise locale dans le domaine de l utilisation de ce type de ressources Le personnel du m socentre est constitu d un ing nieur de recherche d un ing nieur d tude et d un assistant ing nieur Ils administrent les ressources et fournissent une aide aux utilisateurs non exp riment s pour leur faciliter l acc s au calcul haute performance D un point de vue technique la configuration acquise par le m socenttre est un cluster Bullx constitu de 68 noeuds de calcul chacun quip de deux processeurs les nouveaux processeurs Nehalem d Intel quad coeurs ce qui fait un total de 544 coeurs Chaque noeud dipose de 12 24 Go de m moire centrale un noeud dispose de 96 Go Les noeuds sont interconnect s par u
18. sur le cluster Manuel d utilisation Packaging du simulateur Manuel d installation Description des algorithmes Mise en place de routine de r partition de charge mis en place Code source Mise en place d algorithmes optimis s pour la aestion du temps Test operationnels sur cluster Description des algorithmes mis en place Code source Manuel du d veloppeur API Packaging de la biblioth que Java Conception d une biblioth que pour l utilisation Code source de MadKit sur un cluster Documentation du code Am lioration de la biblioth que en fonction de la Code source demande des autres WP Documentation du code Test operationnels sur cluster Manuel d utilisation Manuel d installation Manuel Packaging des nouvelles versions de MadKit du d veloppeur API Java mise en place d un environnement d ex cution adapt gestion des synchronisations Descriptif de l architecture Manuel d installation Code source Documentation mise en place et automatisation des proc dures de distribution et de lancement des instances Tests op rationnels Documentation du Packagin d veloppeur Conception et d veloppement d une interface de Code source param trage Documentation Conception et d veloppement d une interface Code source d analyse Documentation Conception et d veloppement d une interface de Code source contr le Documentation Tests op rationnels Manuel d utilisati
19. terre simul s Par ailleurs l interface proposera galement un historique des plans d exp riences proches des r sultats de simulation qu ils ont permis de produire et des commentaires ventuels d pos s Ainsi le th maticien sera en mesure de capitaliser des exp rimentations d j r alis es pour s en inspirer et proposer de nouvelles exp rimentations sp cifiques son cas d tude Des fonctionnalit s avanc es de param trage du cluster pourront aussi tre propos es par l interface par exemple pour imposer un ordonnancement et une parall lisation fins des simulations Leur utilisation ne sera pas obligatoire car l environnement que nous proposons sera pourvu de fonctions automatiques de parall lisation mais pourra dans certains cas s av rer n cessaire L interface de contr le sera un moyen pour l utilisateur de suivre en temps r el le d roulement des simulations Il s agira d une interface de synth se et en aucun cas d une interface d analyse Autrement dit elle renseignera l utilisateur sur l tat des exp rimentations ex temps restant avant la fin des simulations et quelques resultats interm diaires afin de valider ou d invalider le choix des param tres Gr ce ces informations le chercheur sera en mesure de prendre connaissance d ventuels probl mes et donc d interrompre les simulations de modifier le param trage et de relancer les simulations soit depuis le d but soit partir de points d arr t
20. tre install manuellement Pr ciser les OS et distribution Pour l instant nous n envisageons pas de proc dure d installation automatique de la plate forme o ID 51 Est ce que le programme ou script d installation d tectera et signalera les logiciels requis manquants 6 52 Est ce que le programme ou script d installation permettra la d sinstallation de l outil 6 53 Si l installation n est pas pris en charge par un programme ou un script existera t il une notice d installation Oui cette documentation fera partie des d livrables 6 54 De quelle mani re la complexit de la proc dure d installation limitera l adoption l utilisation de l outil par les utilisateurs cibles Aucune dans la mesure o les utilisateurs n auront pas besoin d installer un quelconque outil pour tre en mesure d utiliser la plate forme L utilisateur acc dera l outil via le web 12 Op ration 6 55 Les utilisateurs pourront ils faire fonctionner l outil sans votre aide Si les utilisateurs doivent solliciter votre quipe ou des consultants externes ou suivre une formation d crire les d tails et les co ts Un des objectifs premiers de la plate forme est de permettre des non informaticiens d assumer une activit de simulation large chelle sans un concours constant des mod lisateurs 13 Assurance qualit maintenance et support 6 56 Lister les techniques que votre quipe ut
21. Attacher leurs CV si vous les avez Les prestataires de service seront s lectionn s dans un vivier d tudiants en Master d informatique inscrits l Institut de la Francophonie pour l Informatique Hano Vietnam l Universit Cheikh Anta Diop l Universit de Franche Comt et l Universit de Montpellier 6 43 Si vous envisagez un prestataire de service avez vous d j travaill avec un prestataire auparavant D crire comment vous vous assurerez qu il d veloppe ce que vous recherchez dans les temps et avec le budget pr vu Dans le cadre d autres projets de nombreuses prestations de service ont t men es avec succ s Le contr le de la bonne r alisation de ces prestations passe par des r unions hebdomadaires de projet visant faire un tat des lieux et identifier le travail fournir lors de la semaine suivante 6 44 Impliquerez vous vos utilisateurs cibles dans le processus de conception et d impl mentation de l outil Si oui d crire comment Un repr sentant des utilisateurs est compl tement impliqu dans le projet Il sera pour nous force de conseil 6 45 O sera h berg le code source de votre outil durant son d veloppement puis durant sa maintenance Le code source de l outil sera h berg par le SIL de Montpellier Un projet SVN existe d j pour l UMI Ummisco Nous demanderons la cr ation d un sous projet d di EPIS 6 46 L outil sera t il plac dans une plateforme
22. Identifier les composants cl s de l application et d crire comment ils interagissent entre eux et avec les ressources mat rielles un sch ma peut tre appr ciable sch ma client gt acc s La premi re tape d analyse du projet s est conclue par la d finition d une structure logicielle simple et extensible reposant sur des outils reconnus dans le domaine des syst mes r partis L architecture logicielle se d compose en trois l ments cl s Le mod le Sworm dans sa version distribu ainsi que Rafale sp et Madkit pour son fonctionnement e Une base de donn es pour le stockage des caract ristiques des mod les liste et format des param tres d entr e et des sorties Un serveur d applications J2EE permettant l ex cution des simulateurs sur des serveurs d di s Une plate forme web pour la gestion de l interface et permettant l acc s au mod le Sworm et permettant son utilisation modification des param tres visualisation des r sultats Cette plate forme se repose sur les environnements tomcat et PAMS L infrastructure de la plate forme se compose e d un cluster dans lequel un noeud est d di la gestion du syst me un autre pour la gestion du disque et l ensemble des autres pour l ex cution du simulateur e d un serveur web qui est la fois connect sur le r seau internet et sur le r seau priv du cluster N ud Syst me Serveur d applications a 7 4 Rmi J2EE Jonas l Ho
23. L affichage de cette interface sur des clients l gers tels que des t l phones portables est envisageable L interface d analyse vise assurer un traitement avanc des r sultats Deux possibilit s seront propos es l utilisateur soit le chercheur exporte les r sultats bruts de simulation pour les analyser via son outil statistique pr f r soit le chercheur utilise les outils d analyse et de visualisation propos s par l outil Cette derni re peut s av rer tr s utile pour r aliser un contr le rapide toutefois avanc des simulations avant un export des donn es Par ailleurs nous souhaitons coupler cette interface avec un outil collaboratif comme PAMS Ainsi elle aura l originalit et l int r t de e favoriser la coop ration entre plusieurs chercheurs dispers s de part le monde au Nord et au Sud de l analyse des r sultats e permettre l annotation et la discussion des r sultats obtenus par l ensemble des chercheurs de la communaut Bien que dans un premier temps ce projet et les outils d velopp s s organisent autour du mod le Sworm nous nous efforcerons ce que ces interfaces soient le plus g n riques et modulaires possible afin de tendre vers en environnement web de param trage de contr le et de traitement de lots de simulations Leur construction n cessitera une troite collaboration entre informaticiens et th maticiens dans un premier temps biologiste ensuite pid miologiste g ographe
24. MCF Cameroun Expertise pour la conception d une IHM Tuong Vinh Ho Equivalent MCF Hanoi Mise en place de l interface graphique Christophe Lang MCF LIFC Besan on Rafale sp Algorithme distribu Nicolas Marilleau Titulaire IR UMMISCO Bondy Algorithme distribu distribution de Sworm Porteur du projet Fabien Michel MCF LIRMM Montpellier Madkit Laurent Philippe Pr LIFC Besan on Ex cution cluster 2 13 Disponibilit implication de chacun des intervenants effectifs exprim e en de temps homme ou en jours homme ETP total ou pour une p riode Eric Blanchart 10 ETP sur la dur e du projet Christophe Cambier 10 ETP sur la dur e du projet Clive Canape 10 ETP sur la dur e du projet Jacques Ferber 10 ETP sur la dur e du projet Benoit Gaudou 15 ETP sur la dur e du projet Tuong Vinh Ho 15 ETP sur la dur e du projet Jean Claude Kamgang 10 ETP sur la dur e du projet Christophe Lang 10 ETP sur la dur e du projet Nicolas Marilleau 25 ETP sur la dur e du projet Fabien Michel 10 ETP sur la dur e du projet Laurent Philippe 10 ETP sur la dur e du projet 3 Moyens appui demand s la DSI 3 1 Contribution financi re demand e la DSI pour 2010 en euros HT Montant 2010 demand 15000 HT soit Ventilation par poste Fonctionnement 4000 Equipement 2000 Prestation de service 9000 les informations apport es doivent tre coh rentes avec celles pr cis es la que
25. MSI dir Ho Tuong Vinh Hanoi Vietnam LIFC dir Jean Christophe Lapayre Universit de Franche Comt Besan on LIRMM dir Michel Robert Universit de Montpellier Montpellier 2 9 Site administratif partir duquel se feront les d penses budg taires 1800 la r gie du Vietnam le reste Bondy attention cette information doit tre bien renseign e car elle vite les disfonctionnements observ s quand il s agit de transf rer les cr dits d un site un autre en cours d ann e 2 10 Projets inter unit ou inter organismes O Projet inter unit s x Projet inter organismes 2 11 Liste des unit s ou organismes partenaires du projet IRD UMMISCO dir Pierre Auger Bondy Universit de Franche Comt LIFC Jean Christophe Lapayre Besan on Universit de Montpellier LIRMM Michel Robert Montpellie Universit de Ngaound r Camerour IFI MSI Ho Tuong Vinh Hanoi Vietnam 2 12 Liste des intervenants impliqu s de mani re effective dans la r alisation du rojet Eric Blanchart DR IRD Eco amp Sol Expertise pour la conception d une IHM adapt e aux sciences du sol Christophe Cambier MCF UMMISCO Distribution du simulateur Sworm Clive Canape Titulaire IR DSI Montpellier Suivit de prestation et conception Jacques Ferber Pr LIRMM Montpellier Madkit Benoit Gaudou post doc Hanoi Mise en place de l interface graphique Jean Claude Kamgang Equivalent
26. SMA 02 10 mes journ es Francophones pour l Intelligence Artificielle Distribu e et les Syst mes Multi Agents Lille 2002 Actes des JFIADSMA 02 Herm s p 175 178 Nguyen et al 2009 T K Nguyen B Gaudou T V Ho and N Marilleau Application of PAMS Collaboration Platform to Simulation Based Researches in Soil Science The Case of the MIcro ORganism Project Dans IEEE International Conference on Research Innovation and Vision for the Futur RIVF 2009 Da Nang City Viet Nam 2009 Russo 2009 Contribution l laboration d un algorithme de r partition de charge par migration de l environnement pour les simulations multi agents Russo David m moire de master recherche Universit de Franche Comt Aout 2009 Sebastien 2009 N Sebastien Distribution et Parall lisation de Simulations Orient es Agent th se de doctorat Universit Saint Denis de la R union soutenue le 10 novembre 2009 6 Description du projet SEULEMENT SI d veloppement d application IS m thodes solutions et moyens La demande peut tre tre accompagn e de tous documents utiles pr sentation du projet global ou descriptif du projet rapport de phases pr liminaires tude de faisabilit d finition des besoins dossier d expression des besoins ou cahier des charges devis d taill 6 1 Nom de votre outil EPIS Easy Parallel and Interactive Sworm 6 2 Si votre outil existe d j quel est l URL du site int
27. ace web didactique pour la programmation de plans d exp riences et l ex cution de simulateurs sur un cluster e WP6 formation Chacun de ces points est individuellement pr sent dans la suite de ce document WP1 Distribution du simulateur Sworm Christophe Cambier Nicolas Marilleau Dakar Bondy Le simulateur Sworm vise reproduire l effet des vers de terre sur la structure de l cosyst me sol et donc sur la dynamique de la mati re organique Ce simulateur a t d velopp en JAVA en se reposant sur la biblioth que de simulation r partie RAFALES SP Marilleau 2006 qui est elle m me un plugin de l environnement de simulation MadKit Ferber et al J 2004 Il s agit d un simulateur stand alone qui s ex cute sur le poste du chercheur utilisateur Ce simulateur dispose d une interface graphique et propose plusieurs sorties dont des graphiques des vues en 2 ou 3 dimensions des fichiers de donn es des fichiers images et des sorties VRML L objectif de ce WP est i de construire une nouvelle version du simulateur d pourvue d interface graphique ii d am liorer la structure interne du simulateur en vue de le rendre distribuable Dans un premier temps il s agit de dissocier l interface graphique du noyau de simulation afin de construire un nouvel ex cutable utilisable sur un serveur d pourvu de serveur graphique Pour cela nous nous reposerons sur les travaux r alis s dans le cadre du projet PAMS Nous d velopp
28. agnement des activites de Modelisation et Simulation Sn 111 Login mmm user id Objectifs du projet Ce projet s int resse L apport des NTIC et en particulier des environnements d accompagnement du travail collaboratif distance dans le cadre des activit s de mod lisation et de simulation de syst mes naturels complexes Son id e principale Login est de placer le mod le et les outils de conception et d exp rimentation associ s au centre du dispositif de collaboration A IL s agit de d velopper un espace virtuel int gr dans un collecticiel existant dans lequel th maticiens et mod lisateurs Forgot password seront en mesure d utiliser ou d installer des mod les ou des simulateurs de les exp rimenter en ligne via une interface jj la une Sn standardis e de les annoter et d annoter chacune des exp rimentations d enregistrer et de rechercher dans une base de donn es les r sultats exp rimentaux et de communiquer et d interagir ensemble en utilisant les outils du collecticiel Formation GAMA PAMS L ensemble sera ainsi con u comme un v ritable laboratoire virtuel collaboratif centr sur un ou plusieurs mod les O admin Administrator 27 oct 2009 18 45 chacun peut proposer ses r sultats ses remarques et ses questions aux partenaires scientifiques concern s r exploiter Les d marches et les propositions ant rieures et interagir au moyen d outils collaboratifs afin d am liorer la
29. cations techniques docs API d veloppeurs e Manuel d utilisation du th maticien comment utiliser l interface web pour ex cuter des simulateurs et coop rer e Manuel d utilisation du d veloppeur comment d velopper un simulateur compatible avec la plate forme e Documentation API du d veloppeur e Manuel d installation de la plate forme e Articles scientifiques 6 36 Lister les sujets ou principaux chapitres qui apparaitront dans la les documentation s de votre outil 1 Objectifs du projet 2 Fonctionnalit s propos es 3 Installation et configuration du syst me 3 1 Installer le serveur web 3 2 Installer le serveur J2EE sur un cluster 3 3 D ployer le simulateur Sworm sur un cluster 3 4 Configurer le syst me et d finir des politiques de distribution 4 Exp rimenter et analyser 4 1 R aliser une exp rimentation en temps r el 4 2 Programmer des plans d exp riences 4 3 R cup rer et analyser des donn es de simulation 4 4 Contr ler l avancement d une simulation 5 Concevoir et d ployer un simulateur r parti 5 1 Concevoir et d velopper un simulateur r parti avec RAFALE SP et Madkit 5 2 D ployer un simulateur dans la plate forme 8 Multilinquisme traduction Oo 37 Lister les langues parl es par vos utilisateurs cibles Les langues parl es par les utilisateurs sont le fran ais et l anglais D 38 Lister les lanques dans lesquelles votre outil votre documenta
30. ce outils didactiques pour l ex cution de simulateurs sur un cluster e la cr ation d algorithmes permettant la r alisation de simulations r parties 1 exp rimentation n noeud et ou parall le 1 exp rimentation 1 noeud e la conception d outils avanc s orient s web pour la mise en place de plan d exp riences e la conception d outils avanc s orient s web pour l analyse de r sultat de simulation 6 5 Existent ils d autres outils similaires au v tre Si c est le cas lister ces outils et d crire les avantages de votre outil par rapport aux autres La probl matique abord e dans ce projet est un domaine de recherche part enti re qui est jeune et d actualit De nombreux travaux existent certains s int ressent l ex cution de simulateurs sur des serveurs d di s partir d une interface web d autres tentent de r aliser des simulations dans un environnement r parti Mais notre connaissance aucun de ces travaux est transversal au domaine de la collaboration du parall lisme et de la simulation 6 6 Si vous proposez des am liorations un outil existant combien d utilisateurs ont d j t l charg s ou obtenus une copie de la version actuelle Le simulateur Sworm ne peut pas tre t l charg dans la mesure o il n cessite le concours de ses concepteurs pour sont installation et son utilisation Par contre nous comptons aujourd hui plus d une trentaine d utilisateurs de PAMS Ce groupe est cons
31. ce projet et apr s Le support aux utilisateurs sera effectu au travers d outils comme des Forums des Wiki des tutoriels dont le contenu sera aliment par une communaut qui nous esp rons va se construire autour de l outil Nous pourrons aussi intervenir ponctuellement afin d assurer un support technique fourni via la messagerie instantan e et les autres outils de collaboration de la plate forme 6 60 De quelle mani re apporterez vous un appui aux d veloppeurs d autres outils qui souhaiteraient utiliser et int grer votre outil aux leurs Cet appui se fera sous la forme d une documentation d taill e d une documentation API d un tutoriel montrant la d marche suivre pour d ployer un simulateur et l ex cuter sur le cluster 8 Pertinence r sultats livrables attendus et valorisation du projet La demande peut tre tre accompagn e de tous documents utiles pr sentation du projet global ou descriptif du projet rapport de phases pr liminaires tude de faisabilit d finition des besoins dossier d expression des besoins ou cahier des charges devis d taill 8 1 R sultats attendus livrables 10 lignes maximum Diff rents documents et outils informatiques seront livr s soit l issue soit durant le d roulement du projet Ils se d composent comme suit e Outil Simulateur r parti Sworm e Outil Environnement r parti d ex cution de simulateurs sur un cluster e Outil Inte
32. collaborative ou au sein d une communaut de d veloppement de projets open source si oui lesquels Pour l instant nous n envisageons pas le placement du simulateur sur une plate forme collaborative comme source forge Cependant cette option n est pas carter si la communaut de d veloppeurs autour du projet devient suffisamment grande 10 Licence et distribution 6 47 L utilisation de l outil sera t elle soumise une licence pour les utilisateurs qui l installeront sur leurs propres machines S agira t il d une licence libre Le code source de l outil sera t il prot g ou compl tement ouvert d crire l ventuel co t le type de licence et toutes autres ventuelles obligations La plate forme sera compl tement Open source 6 48 Existe t il des parties ou modules de votre outil qui sont prot g s par des brevets ou des marques Non aucune partie de l outil ne sera prot g e par des brevets 6 49 D crire comment l outil sera distribu ou rendu accessible aux utilisateurs lister les sites web si n cessaire Cette plate forme sera nous l esp rons valoris e au travers d articles en conf rences et ou revues d informatique Par ailleurs les sources de la plate forme seront disponibles et t l chargeables par tous via le site web du projet 11 Installation 6 50 La proc dure d installation sera t elle automatis e par un programme ou un script ou l outil devra t il
33. connexion vers le r seau internet Pour le succ s de ce projet il est donc important de mettre en place un serveur de t te qui fera l interface entre Internet et le r seau priv du m so centre Le projet fait appel des partenaires appartenant 4 unit diff rentes UMMISCO LIFC LIRMM et DSI Pour cette raison nous allouons un budget sp cifique pour le d placement afin de r aliser les r unions de d marrage et interm diaires 6 11 Quel sont les risques encourus si votre projet ne peut tre finalis ch ance et dans le budget pr vu Comment comptez vous pallier ces risques Aucun risque n est encouru dans la mesure o ces travaux entrent dans nos perspectives de recherche Si le projet ne peut tre finalis ch ance ou que le financement est puis nous pourrons ainsi continuer le projet tant que ce dernier ne sera pas achev 6 12 Si vous demandez un soutien d un an accepteriez vous de recevoir les cr dits l ann e prochaine plut t que cette ann e 6 13 Si cette demande concerne la phase 1 d un projet pr vu sur 2 ans pouvez vous r aliser le projet en entier sur une ann e si vous obtenez les cr dits en une seule fois Comment cela impacterait il votre projet Non Le projet ne pourrait pas tre men terme car une phase incompressible de conception sera n cessaire en d but de projet 3 Architecture de l outil 6 14 D crire l architecture envisag e pour votre outil
34. d en cr er de nouveaux si les besoins s en font sentir ou m me d utiliser des plate formes distribu es existantes telles que JXTA MadKi t est construit autour du concept de micro noyau et d agentification de services Le micro noyau de MadKit est petit environ 100Ko de code car il ne g re que les organisations groupes et r les et les communications l int rieur de la plate forme Le m canisme de distribution les outils de d veloppement et de surveillance des agents les outils de visualisation et de pr sentation sont des outils suppl mentaires qui viennent sous la forme d agents que l on peut ajouter au noyau de base De ce fait MadKit peut tre utilis aussi bien comme outil de d veloppement d applications que comme un noyau d ex cution de syst me multi agent pouvant tre embarqu dans des applications quelconques MadKit est un logiciel libre de type Open Source avec une licence mixte GPL LGPL LGPL pour le micro noyau et les outils de communication et GPL pour les outils de d veloppement On reconnait g n ralement MadKit les qualit s suivantes e Simplicit de mise en oeuvre et de prise en main e Int gration tr s facile de la distribution au sein d un r seau e L aspect pratique et efficace des concepts organisationnels pour cr er diff rents types d applications e __ H t rog n it des applications et des types d agents utilisables on peut faire tourner
35. e dans les caract ristiques des composantes r partir En effet si les processus ont des comportements pr visibles ils ne sont pas forc ment faciles migrer si on ne conna t pas leur tat A l oppos tout instant t il est possible de conna tre l tat d un agent on peut les migrer plus facilement N anmoins leur comportement impr visible pourrait complexifier la r partition de charge mont es en charge impr visibles mouvements des agents mobiles sur les machines selon leurs besoins de traitement etc Notons galement que les relations entre les agents peuvent aussi poser des probl mes dans la mesure o elles risquent d engendrer une charge de communication suppl mentaire Dans la litt rature les travaux qui traitent la probl matique de la r partition de charge pour les processus classiques sont tr s nombreux mais ils le sont beaucoup moins pour les plates formes multi agents m me si l on peut trouver quelques r f rences Auzolat 2006 Chow 2002 De plus l objet de notre tude se place dans un sous domaine encore plus sp cifique qui est le domaine des simulations bas es sur les syst mes multi agents Les sp cificit s de ces plateformes vont consid rablement changer la strat gie de r partition de charge adopter et les param tres prendre en consid ration lors du processus de migration Nous souhaitons dans le cadre de ce projet mettre en place des routines optimis es de synchronisation de l e
36. e pourra qu tre profitable dans la mesure o Sworm pourra tre appliqu d autres cas d tudes que celui pour lequel le simulateur a t con u le sol de Lamto 8 3 Pertinence du projet vis vis des objectifs de SPIRALES justification d un financement DSI Ce projet r pond plusieurs objectifs de la DSI dont e R pondre aux demandes th matiques en proposant des applications d IS ce projet r pond la demande de biologistes souhaitant rendre accessible leur mod le sur internet e Identifier les besoins et y r pondre par des outils d IS ce projet tend vers la construction d une plate forme pluridisciplinaire de simulation et d analyse qui facilite l acc s la simulation haute performance gr ce l utilisation des technologies du web et des syst mes distribu s e Capitaliser les connaissances et les ressources L outil mis en place favorisera la capitalisation des connaissances r sultats et des ressources informatiques cluster 8 4 Retours sur investissement attendus pour l unit l institut Les retours sur investissement attendus vis vis des laboratoires des universit s et des instituts partenaires sont importants car ce projet tend vers une mutualisation de la connaissance des comp tences et des moyens informatiques terme la production scientifique mod les simulateurs documentation et les moyens informatiques clusters plate forme de simulation outils collaboratifs pour la
37. ercheurs en informatique respectivement par le biais de s minaires et de stages de 6 mois 8 6 Capitalisation valorisation transfert de savoirs faire ou d outils possibles ou pr vus en mati re d IS L objectif de ce projet tant de concevoir et mettre en place une plate forme pluridisciplinaire de simulation et d analyse coupl e des outils de calcul haute performance la capitalisation la valorisation et le transfert de savoir faire constitue l essence m me de ce projet Ainsi ce projet tend vers une capitalisation la fois de la connaissance mod les simulateurs donn es de simulation et des moyens informatiques le ou les clusters Il s inscrit donc dans une perspective de valorisation de tous ces moyens pour une meilleure utilisation Par exemple gr ce au portail que nous souhaitons mettre en place le m socentre aujourd hui sous utilis pourra demain tre davantage sollicit par nos partenaires du Nord et du Sud Compte tenu de la capitalisation des connaissances intrins que ce projet il y a aussi transfert de savoirs faire Par ailleurs il y aura aussi un transfert de savoir faire par le biais de la formation que nous souhaitons r aliser en fin de projet 8 7 Valorisation possible ou pr vue Le projet sera valoris de plusieurs mani res e Participation des conf rences et publication en conf rence ou et en revue e Site web e Formations de chercheurs en sciences du sol e Extension de la plate fo
38. ernet ou des documents qui le d crivent Ou si l outil a t d crit dans un article fournir les r f rences 1 Innovation 6 3 Ecrire 3 sc narios qui illustrent comment votre outil sera ou a t utilis dans votre communaut scientifique ou domaine d activit s Sc nario 1 Exp rimentation collaborative distance X et Y chercheurs en sciences du sol respectivement localis s Bondy et Hanoi souhaitent r aliser quelques exp rimentations Sworm portant sur le territoire de Lamto C te d Ivoire Ces exp rimentations visent illustrer l article qu ils crivent en commun Les deux chercheurs se connectent sur le site web du projet et lancent ensemble une discussion priv e et l interface de configuration du simulateur Sworm M X commence saisir des param tres de simulation qui ne conviennent pas M Y lequel d marre une session de visioconf rence pour faire part M X de sa surprise Il pose galement sur l interface du simulateur une note indiquant la valeur des param tres qui lui semble correcte Apr s discussion et affichage par M Y de la partie d article qu ils souhaitent illustrer les deux chercheurs d cident de r aliser les deux exp rimentations et de les comparer ensuite A l aide de l interface X et Y construisent ensemble un plan d exp rience incorporant ces deux exp rimentations et le valide Un message d information appara t alors indiquant compte tenu
39. erons un nouveau driver sp cifique Sworm qui assurera l interconnexion entre l environnement PAMS et le noyau de simulation Sworm Ainsi nous profiterons de l interface web collaborative de PAMS pour contr ler distance de mani re collaborative le simulateur Sworm Gr ce aux ressources offertes par le cluster il sera possible d ex cuter en parall le plusieurs simulations Nota ce premier travail d interconnexion est d j en cours de r alisation dans le cadre d un stage de Master 2 Dans un second temps nous modifierons les structures internes du mod le afin de le rendre distribuable c est dire rendre possible l ex cution d une m me simulation sur plusieurs noeuds de calcul Le simulateur Sworm pr sente aujourd hui des pr dispositions tre distribu dans la mesure o il suit les sp cifications de l approche RAFALE SP approche d di e la cr ation de simulateurs r partis Mais il n a jamais t test dans de telles conditions d utilisation si bien que nous pouvons imaginer voir appara tre quelques bugs Nous r aliserons donc une batterie de tests et modifierons le simulateur afin de corriger les bugs apparus WP2 Mise en place d algorithmes pour la simulation distribu e Christophe Lang Nicolas Marilleau Besan on Bondy Les strat gies de r partition de charge classiques applicables sur les processus et les objets ont montr leurs limites dans les syst mes multi agents tant donn la diff renc
40. est e en d ployant des simulateurs jouets dont le c l bre jeu de la vie Par ailleurs deux simulateurs faisant l objet d une recherche active men e par quelques th maticiens de l IRD ont t install s l un Gamavi s inscrit dans le domaine de l pid miologie l autre Simyfor entre dans le cadre de recherche en sciences du sol Pour davantage d informations sur l environnement PAMS le lecteur peut se r f rer aux d livrables du projet au manuel d utilisation et au support de formation 5 3 c RAFALE SP Au terme du projet Miro nous avons r ussi proposer une extension de Madkit appel e RAFALE SP Marilleau 2006 qui a t prouv e avec succ s dans des th matiques de recherches tr s diff rentes dont la g ographie et les sciences du sol Marilleau ef al 2008 Ce nouvel environnement pr sente l avantage d tre g n rique si bien que le mod lisateur est libre de choisir et d impl menter la structure la plus adapt e pour mod liser un espace et des individus RAFALE SP reste n anmoins une plate forme de simulation des syst mes complexes et dispose donc de tous les l ments conceptuels et logiciels requis aidant le mod lisateur dans le d veloppement de ses simulateurs Elle int gre par exemple tout un ensemble de routines qui permettent de distribuer un simulateur sur une grille et ainsi d op rer des simulations large chelle Dans le cadre du pr c dent projet MIRO nou
41. i 7 nstitut de recherche pour le d veloppement D l gation aux Syst mes d Information P le des services d appui la recherche Informatique scientifique Appel projets interne SPIRALES 2010 Formulaire de demande DSI SPIRALES Soutien aux Projets Informatiques dans les Equipes Scientifiques 3 cas Nouveau projet en calcul intensif et mod lisation projet finalis de mise en place d un calculateur ou d veloppement d une application IS Remise des projets 21 d cembre 2009 Contact DSI spirales ird fr Equipe Informatique Scientifique equipe is ird fr Demande d un soutien DSI sur les projets informatiques des UR US Formulaire de demande DSI SPIRALES 2010 Soutien aux Projets Informatiques dans les Equipes Scientifiques Le pr sent formulaire comporte diff rentes parties avec des questions parfois tr s pr cises Il est destin faciliter le travail des valuateurs Les propositions doivent tre adress e sous forme lectronique au format RTF DOC ou PDF l adresse suivante spirales ird fr 4 cas sont possibles dans le cas d un projet SPIRALES 2010 4 cas possibles Etude de faisabilit calcul intensif mod lisation T d un projet existant d finition des besoins D veloppement d une application IS _ D veloppement d une application BD SIG Application web Algo IS Calcul intensif Mod lisation Suite une tude
42. ilisera pour d tecter les erreurs ou d fauts Afin d avoir un meilleur suivi des erreurs nous envisageons de d finir une base de donn es des erreurs Cette base stockera de fa on d taill e l ensemble des erreurs que les utilisateurs auront rencontr es ainsi que leur contexte Cette base pourra par exemple stocker les exceptions JAVA qui surviennent durant une simulation ainsi que la valeur des param tres de simulation 6 57 Dans le cas o vous auriez un programme beta en fin de d veloppement d crire comment il fonctionnera Si des utilisateurs se sont d j engag s pour l utiliser listez les La version b ta de l outil se pr sentera sous la forme d un portail web Pour l utilisateur aucune information sur le versionning de l outil ne sera affich explicitement Les fonctionnalis s mises en place seront test es Quand une nouvelle version de l outil sera cr le passage de l une l autre sera transparente pour l utilisateur Les utilisateurs qui sont engag s par l utilisation de l outil mis en place appartiennent l UMR Eco amp Sol Eric Blanchart Jean Luc Chotte 6 58 De quelle mani re votre quipe fera t elle le suivi des erreurs dans ce projet La base de donn es des erreurs nous permettra de r ex cuter les simulations posant probl mes et de mieux identifier les bugs avant de les corriger 6 59 De quelle mani re apporterez vous un support vos utilisateurs pendant la dur e de
43. itoes SE idemic eceived an offer of 134 from mk GasExperiment Selecting best offer from 5 prop OvniLauncher s HuntLauncher Wakers Sk Soccer S GameOfLife 1 A scheme jar D dynamic_bees jar DymamicTwoChannelsCommunicator UDPSocket Listening on port 4444 E S pythonagents iar DmanicTwoChannelsCommunicator TCPSocket Listening on port 4444 Capture d cran de la plate forme MadKit Madkit fonctionne de mani re distribu e selon un mode peer to peer Il introduit aussi la notion de communaut c est dire d application distribu e laquelle un ensemble d agents peuvent se r unir et partager des applications et des documents MadKit n impose aucune architecture particuli re aux agents Il est ainsi possible de d velopper aussi bien des applications avec des agents r actifs comme le fait TurtleKit que des agents cognitifs et communicationnels et m me de faire interagir ais ment tous ces types d agents Cela permet ainsi aux d veloppeurs d impl menter l architecture de leur choix MadKit est crit en Java et fonctionne en mode distribu de mani re transparente partir d une architecture peer to peer sans n cessiter de serveur d di Il est ainsi possible de faire communiquer des agents distance sans avoir se pr occuper des probl mes de communication qui sont g r s par la plate forme Le m canisme de distribution est ind pendant de MadKit et il est possible
44. logistes du sol comprendre comment un sol se structure sous l effet des vers de terre Cette structuration est particuli rement importante pour comprendre les flux d eau les activit s microbiennes et les flux de nutriments azote phosphore et de gaz notamment gaz effet de serre associ s Il s agit donc d un outil important pour comprendre le fontionnement d un sol notamment toutes les fonctions d pendant de l organisation physique d un milieu sol 6 25 Existent ils des m tadonn es ou y a t il production de m tadonn es d crivant les_lots de donn es en entr e ou sortie Si oui comment sont elles g r es et entrepos es Sont elles bas es sur des standards Non 6 26 La description ou le r f rencement des donn es est il sera t il bas sur un ou des r f rentiels ou th saurus Si oui lesquels Non 5 Interop rabilit 6 27 Quels sont les ventuels standards ou normes utilis es Dans le cadre de ce projet nous utilisons le standard J2EE pour le d veloppement des composants logiciels distribu s D 28 Votre outil est il pr vu pour tre utilis de mani re interactive par les utilisateurs par d autres outils ou programmes communication entre outils sur la base de requ tes ou autres ou les deux L outil est pr vu pour tre utilis de mani re int ractive par les utilisateurs 6 29 Si votre outil pourra tre utilis dans les 2 cas de mani re interactive et de
45. ment de travail m me s il change de station de travail de syst me d exploitation iii elle ne n cessite aucune maintenance ni configuration de la part de l utilisateur Sa principale contrainte est li e la n cessit d une connexion r seau ou internet avec une bande passante suffisante L enjeu de ce WP est donc de construire une interface intuitive adapt e aux coutumes et usages des th maticiens et optimis e afin qu elle puissent tre utilis e dans des conditions extr mes o le r seau serait d grad comme cela peut tre constat dans les pays du Sud Pour atteindre ses buts notre interface sera construite en collaboration avec des th maticiens biologistes et math maticiens futurs utilisateurs et devra tre pourvue de fonctionnalit s permettant l initialisation des simulation le contr le des simulations et l analyse des donn es de r sultat L interface d initialisation des simulations vise aider le param trage des exp rimentations avant leurs r alisations effectives sur le cluster du m socentre Autrement dit il s agira d un outil d assistance la d finition de plan d exp riences Cette interface permettra d tablir automatiquement un ensemble de simulations r aliser en fonction d un espace de param tres tabli par l utilisateur o certains param tres sont fixes ex la granulom trie du sol et d autres sont d finis par des bornes inf rieures et sup rieures ex le nombre de vers de
46. mod le et des temps de simulation Ce projet vise donc mettre en place un portail web didactique coupl une infrastructure de calcul haute performance en vue de permettre la r alisation de simulations du mod le Sworm par des chercheurs en science du sol sans le concours d informaticiens mod lisateurs Par l interm diaire de cet outil un biologiste sera en mesure de r aliser des exp rimentations en temps r el ou de programmer des plans d exp riences qui se r aliseront en diff r s La mise en ligne de Sworm ne constitue pas le point cl de ce projet car des portails comme Pams Spirales Marilleau amp al 2007 2009 existent Le v ritable enjeu de ce travail se situe i dans la distribution du simulateur Sworm et ii dans la mise en place d algorithmes et d outils informatiques qui rendent transparent du point de vue utilisateur la r alisation d exp rimentations Sworm sur un cluster Les travaux r alis s dans le cadre de ce projet sous le couvert du mod le Sworm les algorithmes et les outils mis en place ont pour vocation tre g n ralis s et pouvoir tre appliqu s n importe quel type de simulateur Ainsi ce projet tend vers la construction d une plate forme pluridisciplinaire de simulation et d analyse qui facilite l acc s la simulation haute performance gr ce l utilisation des technologies du web et des syst mes distribu s L outil mis en place favorisera la capitalisation des connaissances r sul
47. n r seau InfiniBand d un d bit de 20 Go s destin assurer des communications rapides entre les programmes et d un r seau gigaethernet pour les changes courants La capacit de stockage associ e au cluster est de 20 To g r s en Raid 6 depuis un noeud sp cifique et partag s par NFS sur les noeuds de calcul plus un espace de sauvegarde de 10 To L ensemble est acc d travers trois noeuds de login permettant la compilation la mise au point et la soumission des programmes L attribution des noeuds de calcul est assur e par le gestionnaire de file d attente Sun Grid Engine SGE L administration est r alis e depuis un noeud sp cifique L ensemble est int gr deux armoires r frig r es qui limitent l impact environnemental en optimisant la consommation nerg tique due la climatisation Cluster mis en place l Universit de Franche Comt Pour exploiter ces ressources le m socentre de calcul met disposition de ses utilisateurs un grand nombre de logiciels permettant aussi bien la r alisation de programme parall les ou l utilisation de biblioth ques sp cialement optimis es que l ex cution de code de calcul d j existants Parmi les logiciels les plus couramment utilis s nous pouvons citer l Intel Cluster Toolkit Matlab VASP Gaussian NAMD etc Les logiciels payants mis disposition le sont pour le moment avec des licences acad miques et sont donc r serv s aux chercheurs ou enseignants mais le m s
48. n serveur d acc s De m me pour une plus grande libert de configuration du serveur d application et des bases de donn es nous mettrons en place un serveur d di La virtualisation permettra de regrouper sur un seul serveur physique les composants qui ne seront pas ex cut s sur le cluster Du point de vue mat riel le cluster est compos de noeuds bi processeurs interconnect s par un r seau de communication rapide ce qui permet la fois un mode de programmation en m moire partag e et distribu e Les logiciels n cessaires la mise en place de la solution sont soit destin s la partie cluster soit la partie serveur d application base de donn e et serveur WEB Pour la partie cluster les principaux logiciels utilis s sont e Java pour le support de Madkit e Les biblioth ques Madkit e Le logiciel d ordonnancement Sun Grid Engine Pour la partie serveur d application base de donn e et serveur WEB les logiciels utilis s sont e J2EE serveur Tomcat e La base de donn es MySql e Serveur Web 6 18 Comment ces choix _influeront sur l appropriation de votre outil par les utilisateurs cibles Ces choix n influeront pas l appropriation de l outil par les utilisateurs dans la mesure o l outil se pr sentera sous la forme d un portail web Toute l infrastructure parall le mise en place sera transparente pour l utilisateur 6 19 Justifier_ le choix de ces technologies conformit des r f
49. ocentre dispose d un grand nombre de logiciels issus du monde de l open source qui peuvent parfois remplacer l utilisation d un logiciel propri taire 5 4 Difficult s rencontr es jusqu pr sent De nombreuses difficult s sont constat es par les th maticiens quant l utilisation de simulateurs dont La complexit d utilisation et d installation des simulateurs L impossibilit de realiser des simulations n cessitant une forte puissance de calcul La difficult communiquer autour du mod le Sworm 5 5 R f rences Auzolat 2006 Arnaud Auzolat 2006 Mod le organisationnel de r partition de charges pour des agents dans des contextes contraints Application la r solution de probl mes et la simulation multi agent distribu e sur le GRID Universit Montpellier II Blanchart et al 2009 E Blanchart N Marilleau J L Chotte A Drogoul E Perrier and Ch Cambier SWORM an agent based model to simulate the effect of earthworms on soil structure European Journal of Soil Science 2009 60 1 13 21 Available at http blackwell synergy com doi abs 10 1111 j 1365 2389 2008 01091 x Chow et al 2002 Ka Po Chow and Yu Kwong Kwok Member IEEE On Load Balancing for Distributed Multiagent Computing Ferber et al J 2004 J Ferber O Gutknecht and F Michel From Agents to Organizations an Organizational View of Multi Agent Systems in Agent Oriented Software Engineering IV Paolo Giorgini and J
50. ojet tend vers la construction d une plate forme de simulation pluridisciplinaire permettant et facilitant l acc s aux outils de calcul haute performance gr ce l utilisation des technologies du web et des syst mes distribu s 1 3 Type de projet ler b Etude de faisabilit d finition des besoins pour un projet en calcul intensif mod lisation Demande cas d appui pour une analyse fine des besoins et la formulation de sp cifications ventuellement d veloppement d un prototype en vue d une seconde phase destin e au d veloppement et la r alisation du projet ri cas Nouveau projet SPIRALES me cas 4 me SPIRALES cas o Projet finalis de d veloppement d une application IS proposition finalis e et d taill e en mati re d expression des besoins d identification des solutions et des moyens suite une tude de faisabilit financ e en 2009 M Projet finalis de mise en place d un calculateur et de d veloppement d une application IS en calcul intensif et mod lisation proposition finalis e et d taill e en mati re d expression des besoins d identification des solutions et des moyens o Continuum d un projet SPIRALES existant pr vu sur 2008 2009 2010 ou suite d un pr c dent projet Continuum d un d veloppement d une application IS o continuum d un projet autre qu un d veloppement d application IS Les demandes d h bergement d applications IS d acc
51. on Manuel d installation Documentation du Packaaina de l interface d veloppeur Compte rendu de r union Cahier des charges p Compte rendu de r union R union de d marrage planning ann e 1 Support de formation Compte rendu de r union Liste des participants Formation Enquete r sultats R union mi Parcours 6 9 Eventuellement budget d taill montrant les co ts des t ches cl s des diff rents modules ou phases Les informations apport es doivent tre coh rentes avec celles pr cis es la question 18 LEGIGO Objet ann e 1 ann e 2 Fe a S distribution des simulateurs WP3 Madkit Optimisation de l environnement WP4 Mise en place de routines pour le 1 serveur 2000 1 stage de 6 4400 d ploiement et l ex cution de simulateurs sur un mois 400 mois cluster de calcul WP5 Conception d une interface web didactique 18 mois 200 mois pour la programmation de plans d exp riences et l ex cution de simulateurs sur un cluster PT mme o D placements des formateurs France gt France E o ot 15000 15500 e Fonctionnement 4000 6500 Prestation de service 9000 9000 Equipement ooo CEE 6 10 Si vous demandez des fonds pour des activit s autres que du d veloppement logiciel pourquoi ces activit s sont elles essentielles l accomplissement de votre projet Le cluster qui est en possession de l Universit de Franche Comt ne dispose pas de
52. on des connaissances et la validation des mod les que d un point de vue op rationnel notamment en ce qui concerne les algorithmes de parall lisation et de r partition de charge 5 3 d MadKit http www madkit org MadKit est une plate forme de d veloppement de syst mes multi agents destin e au d veloppement et l ex cution de syst mes multi agents et plus particuli rement des syst mes multi agents fond s sur des crit res organisationnels groupes et r les olx MadkitDesktop File Edit Display Actions Agents Windows Help amaA 64448 ME Ha 4GroupObserver travel clients j travel providers Eu warbot A iesstravel E madkitib cp w notagent jess files 21 marketorg uau 2 gone Standard E H communications 2 Io x amp PingPong clp E system Ou warbot KE Jess B S jeditfles f TERMITES EdtSchemeEval s 5 communities 5 2 pythonfiles e public 2 test py travel amp PythonAgent py z gah EEE 1 essaiL py Messages Actions Avalable communities LaunchGuiLayout fed LaunchGuiLayoutz LaunchPingPong p PingPong py E beanshelfiles rmaisms In jessagents jar gt a 21 beanshelagents jar j ee shell ess Version 6 0 12 7 2001 E system jar f Copyright C 1998 E J Friedman Hill and the s fficket plane 8 2 toolagents jar lt receiving message of type madkit li B turtiedemos jar b BID to mka Broke amp Gravity DiffusionTest Creation Mosqu
53. ose donc sur une volution fortement orient e r seau des outils de simulation propos s dans la plate forme MadKit En particulier il s agira de proposer des solutions logicielles qui permettront de simplifier et d automatiser la distribution d une simulation bas e sur la plate forme MadK it En particulier la r partition de la charge sur un cluster devra enti rement pouvoir tre g r e gr ce des fonctions nativement pr sentes dans la plate forme Cela afin de faciliter les travaux qui seront d velopp s en WP2 Dans cette perspective la majeur partie du travail qui sera r alis se concentrera sur la d finition d un ensemble de nouvelles fonctionnalit s qui seront ajout es aux outils de simulation existants de MadkKit Cela de mani re int grer naturellement la gestion des aspects li s au r seau et la distribution sur un cluster En particulier nous nous focaliserons sur des probl matiques li es au d ploiement distance d une simulation distribu e sur un cluster son contr le ex r cup ration des r sultats de simulation et au monitoring ex obtention de donn es syst me La premi re ann e ce travail d bouchera donc sur une nouvelle biblioth que d outils enti rement remani e qui servira de base aux futures simulations distribu es d velopp es l aide de la plate forme MadKit La deuxi me ann e sera consacr e aux corrections et modifications qui seront n cessaires en fonction de l volution des be
54. recherche pourront tre accessibles partir d un m me point d entr e un portail web Ainsi toutes ces ressources scientifiques aujourd hui parses m connues et dupliqu es pourront tre rassembl es et partag es ce qui pr vaut une am lioration de la productivit et une r duction des co ts 8 5 B n fices du projet pour les pays du Sud La mise en place et la publicit d un environnement web permettant une r alisation massive de simulations et l utilisation de ressources de calcul haute performance pr sente des avantages certains pour les partenaires des pays du Sud pour plusieurs raisons _ L infrastructure n cessaire pour la mise en place d un tel service est on reuse plusieurs centaines de milliers d Euros L achat de ce type de mat riels ne constitue pas une priorit pour les pays du Sud Pourtant l utilisation de ces environnements devient de plus en plus habituel compte tenu des besoins grandissant en mod lisation et en simulation de la complexit L outil que nous proposons permettra un acc s moindre co t ces ressources informatiques par nos partenaires du Sud En mettant en commun par le biais des NTIC des ressources et des comp tences limit es les centres de recherche du Sud pourront plus facilement atteindre une masse critique qui leur permettra de s engager sur et m me d initier des programmes d ambition internationale e La formation de chercheur en sciences du sol et de futurs ch
55. rface web pour le contr le et la planification de simulations ex cuter sur un cluster e Outil la biblioth que Rafale sp e Outil L environnement Madkit Document Documentation compl te de la plate forme utilisateur et d veloppeur Document Documentation technique et scientifique portant sur la simulation distribu e e Document R sultats d valuation de la plate forme sur des populations test Document Support de formation e Document Articles scientifiques r alis s dans le cadre du projet par les diff rents intervenants 8 2 Pertinence du projet pour votre communaut scientifique Ce projet se place en informatique l intersection des syst mes distribu s et de la simulation Au regard de la litt rature scientifique les probl matiques abord es dans chacun de ces domaines sont d actualit et porteuses La mise en place d un environnement didactique intuitif permettant la r alisation d exp rimentation distribu es et ou parall lis es sur un cluster mettent en vidence des verrous technologiques qui sont loin d tre r solus En ce sens ce projet tente de r pondre un questionnement scientifique tout fait int ressant et important pour la communaut scientifique en informatique Les r sultats th matiques obtenus gr ce Sworm l int r t notable que porte la communaut en sciences du sol vis vis de cet outil montre le caract re inovant et l importance de ce travail Sa mise en ligne n
56. rg P M ller and James Odell eds pp 214 230 LNCS 2935 2004 Hassoumi 2009 Mise en place et valuation d un algorithme de r partition de charge pour les plates formes de simulation distribu es bas es sur les syst mes multi agents Hassoumi In s m moire de master recherche Universit de Franche Comt Aout 2009 Marilleau et al 2008 N Marilleau Ch Cambier A Drogoul E Perrier J L Chotte and E Blanchart Multiscale MAS modelling to simulate the soil environment Application to soil ecology Simulation Modelling Practice and Theory 2008 16 7 736 745 Marilleau and al 2007 N Marilleau C Cambier A Drogoul E Perrier JL Chotte and E Blanchart Multiscale MAS modeling to simulate complex systems A case study in soil science In MACS2007 Multi agents for modelling complex systems Dresden Allemagne 2007 Marilleau 2006 N Marilleau M thodologie formalismes et outils de mod lisation simulation pour l tude des syst mes complexes application la mobilit g ographique Th se de doctorat Universit de franche Comt Besan on novembre 2006 Michel 2004 Michel Fabien Formalisme outils et el ements m ethodologiques pour la mod elisation et la simulation multi agents th se de doctorat en informatique Soutenue le 21 d cembre 2004 l universit de Montpellier II Michel et al 2002 F Michel Pierre Bommel et J Ferber Simulation interactive distribu e sous MadKit JFIAD
57. rme d autres mod les Utilisation de l outil par des chercheurs appartenant d autres unit 8 8 Observations particuli res Formulaire de demande SPIRALES 2010 page 2 15 spirales ird fr
58. s un serveur de d veloppement de cr ation de d p t Subversion SVN de formations IS ne constituent pas des demandes SPIRALES et doivent tre adress es directement equipe is ird fr sans ch ance particuli re 1 4 Dur e pr vue O Dur e pr vue O 1 an 2 Porteur s de projet 2 1 Unit xUMI OUR OUS N 209 2 ans Nom UMMISCO 2 2 D partement xDME ODRV O DSS 2 3 Nom du porteur de projet Marilleau Nicolas 2 4 Statut et coordonn es du porteur de projet Titulaire IR 32 avenue Henri Varagnat 93143 Bondy CEDEX tel 0148027901 Fax 01 48 02 55 43 nicolas marilleau ird fr 2 5 Nom et coordonn es du Directeur d Unit si diff rent Pierre Auger Titulaire DR Maroc Tel 01 48 02 55 24 Fax 01 48 02 55 43 pierre auger bondv ird fr 2 6 Aval du directeur d unit obligatoire OU adress par mail spirales ird fr IRD Centre de recherche d Ile de France Lei ei Unit de Mod lismion 32 avenue Henri Varagrat aa Mab manque ct Informatique ist de reha F 93143 Bondy cedex France VASE des Snine Convimes pour le d veloppement TEL 33 0 1 48 02 55 00 WEB hipo www ird fr ur079 FAX 33 0 1 48 47 30 88 WEB www bondy ir fr Professeur Pierre AUGER Membre de l Acad mie des Sciences Fran aises Directeur de FUMI UMMISCO 209 TEL direct 340 45 02 59 94 FAX 3300 48 47 30 65 E MAIL sgerfibendy ist amp Le projet Spirales EPIS a pour
59. s avons eu l occasion d valuer les performances de la plate forme avec diff rentes configurations au travers d exp rimentations qui consistaient faire voluer dans un environnement virtuel repr sentatif de la ville de Dijon des agents browniens qui choisissent al atoirement leur trajet tout en respectant les r gles de circulation Toutefois RAFALE SP est davantage un toolkit qu une r elle plate forme de simulation La cr ation d un simulateur avec cet outil n cessite une phase de d veloppement en java importante Par cons quent RAFALE SP ne peut pas tre utilis par un th maticien ou un mod lisateur d nu de comp tences fortes en d veloppement informatique La g n ricit de RAFALE SP permet malgr tout la cr ation d une interface graphique adapt e aux besoins du th maticien et du projet Par cons quent m me si les th maticiens ne peuvent pas intervenir lors de la phase de d veloppement ils sont en mesure d utiliser par leurs propres moyens le simulateur r sultant et donc de participer activement la validation du mod le et des simulateurs impl ment s et aux exp rimentations Le d veloppement de l interface d un simulateur s effectue au cas par cas car RAFALE SP ne dispose que de tr s peu de primitives pr vues cet effet Par ailleurs cet outil reste perfectible autant d un point de vue conceptuel certains concepts de mod lisation peuvent tre am lior s notamment en ce qui concerne la repr sentati
60. s peu pour d crire l effet des vers de terre sur la structure du sol Marilleau et al 2008 Blanchart et al 2009 Ce mod le permet entre autres de suivre l organisation spatiale des d jections de vers de terre dans le sol ainsi que la dynamique de la mati re organique Les r sultats obtenus par ce nouveau mod le sont novateurs et pr sentent un int r t important pour la communaut de sciences du sol L article Blanchart et al 2009 tait en 2009 l un des 10 articles les plus lus de la revue European Journal in Soil Sciences revue qui fait r f rence en sciences du sol Mais la mise en place d un tel simulateur et la r alisation des simulations ont n cessit l emploi de ressources informatiques consid rables la conception et l installation du simulateur n cessite le concours d un information mod lisateur une simulation Sworm n cessite environ une semaine de calcul avant d observer une stabilisation r sultats obtenus sur un poste de travail avec des performances moyennes Dans de telles conditions l impact pour la communaut de Sworm est brid par sa complexit d installation et d utilisation Il n est pas possible pour un chercheur lambda d imaginer i t l charger Sworm partir d un site web ii installer le simulateur sur son poste de travail et iii r aliser des exp rimentations d une semaine qu il faudra refaire car ne connaissant pas le simulateur le chercheur ne pourra de to
61. soins li s l avancement global du projet WP4 Mise en place de routines pour le d ploiement et l ex cution de simulateurs sur un cluster de calcul Laurent Philippe Clive Canape Besan on Montpellier L exploitation des ressources du cluster suppose une parall lisation du code du simulateur mais aussi une adaptation au mode op ratoire en vigueur sur ce type de machine En effet les clusters mis la disposition par les centres de calcul sont des machines partag es par de nombreux utilisateurs Pour permettre le partage de ces ressources entre les utilisateurs le syst me de gestion du clustrer le batch scheduler met en place des files d attente Un job soumis dans une file d attente du batch scheduler se voit attribuer une priorit et ce n est que lorsqu il est le processus le plus ancien et ayant la priorit adapt e qu il peut s ex cuter Or le simulateur est l heure actuelle pr vu pour fonctionner de mani re interactive Il est donc n cessaire de l adapter pour permettre l utilisation des ressources Un certains nombre de d fis se posent donc quant l utilisation d un cluster pour l ex cution du simulateur Le premier est la mise en place d un environnement d ex cution adapt la version parall le En effet la soumission sous forme de job d une instance de simulation suppose que le simulateur au moment o il est ex cut distance par le bacth scheduler retrouve bien tout l environnement n cessaire
62. son ex cution classes fichiers acc s aux bases etc Le second aspect qui nous semble m riter une attention particuli re est la connexion avec la base de donn es Il sera n cessaire de g rer les synchronisations d acc s pour garantir sa coh rence de valider que son impl mentation centralis e lui permet quand m me de supporter le passage l chelle et de v rifier que l interaction avec le mode batch ne pose pas de probl me Enfin le mode op ratoire avec soumission non interactive n est pas une utilisation classique d un simulateur Il conviendra donc de mettre en place et automatiser les proc dures de distribution et de lancement des instances Une attention tout particuli re doit tre port e la portabillit de ces proc dures En effet elles n auraient que peu d int r t si elles ne permettaient que l ex cution sur le cluster de test Pour faciliter l acc s des chercheurs non initi es auquel il est difficile de demander cette soumission travers un batch scheduler il est galement n c ssaire de fournir une interface facilitant le lancement d une instance de simulation Il s agira d une interface web permettant de saisir les param tres et de pr ciser l environnement d ex cution Ce type dacc s permet galement de cacher les complexit s d acc s au cluster prot g derri re un pare feu Interface utilisateur Cluster Serveur WEB j A W Files d attente Serveur J2EE st d gt
63. space et du temps et de r partition de charge directement au sein de la biblioth que RAFALE SP Pour cela nous souhaitons fournir une API permettant la fois l utilisateur d appeler des fonctions permettant de faciliter la mise en place de telles politiques mais galement des politiques de r partition cl s en main Ainsi SWORM se basant sur RAFALE SP nous pourrons appliquer ces algorithmes de mani re assez simple Les tests se feront sur le m so centre de calcul de l Universit de Franche Comt qui est une plate forme id ale pour une r partition de charge grande chelle Nos travaux se baseront sur deux m moires de master recherche soutenus en 2009 Hassoumi 2009 Russo 2009 Ils donnent une bonne base de travail que cela soit au niveau bibliographie ou au niveau des algorithmes de r partition qu ils proposent WP3 Optimisation de l environnement de simulation Madkit pour un d ploiement sur cluster Fabien Michel Jacques Ferber Montpellier Les outils de simulation aujourd hui disponibles dans la plate forme MadKit Ferber et al J 2004 d finissent un ensemble de composants logiciels g n riques bas s sur des concepts organisationnels qui permettent de r aliser des simulateurs multi agents adapt s diff rents domaines d application Michel 2004 Par ailleurs la plate forme MadKit poss de d j des fonctionnalit s logicielles qui permettent de relier plusieurs instances de la plate forme en r sea
64. stion 24 3 2 Demande envisag e pour 2011 si projet de 2 ans en euros HT Montant 2011 envisag 15500 HT soit Ventilation par poste Fonctionnement 6500 Equipement 0 Prestation de service 9 000 3 3 Montant s pr c demment attribu s par la DSI en euros HT 2005 2006 2007 2008 2009 Montants attribu s HT 0 0 0 0 0 3 4 Moyens affect s au projet et Cofinancements acquis hors SPIRALES HT Autres sources de financements acquis Montant HT Moyens apport s par l unit hors ressources humaines Montant HT 488 000 Les moyens apport s sont e Le cluster 360 000 Euros e Les logiciels pour le cluster 68 000 Euros Le co t de fonctionnement lectricit maintenance 30 000 Euros par an 3 5 Moyens humains affect s au projet Total des moyens humains affect s au projet par les unit s et partenaires exprim en total de jours homme ou ETP Equivalent Temps Plein cf d finition et exemple la question 17 les moyen humain s l ve 135 ETP Ces moyen r aliserons principalement la conception et l encadrement des quipes de d veloppement Le d veloppement sera r alis dans le cadre de prestation lors de stage 3 6 Co t total estim du projet toutes ann es confondues Estimation du co t total du projet toutes ann es SPIRALES confondues cr dits SPIRALES moyens fournis par l unit et cofinancements acquis hors ressources humaines
65. tats et des ressources informatiques cluster Les param tres et les r sultats de simulation seront sauvegard s dans une base de donn es et pourront tre ult rieurement r utilis s et comment s par d autres chercheurs lors de nouvelles exp rimentations Gr ce cet outil les chercheurs auront acc s une formidable puissance de calcul qu ils ne sont pas en mesure de poss der et d administrer au sein de leur unit de recherche Une derni re phase du projet s attachera prouver l outil en le soumettant au regard des th maticiens futurs utilisateurs de l environnement Ce travail sera r alis par l interm diaire d une formation r alis es en pr sence de th maticiens du Nord et du Sud 5 2 Description et analyse des besoins OU renvoyer un document joint Comme dit pr c dement ce projet vise d ployer le simulateur Sworm sur un cluster et rendre possible la programmation et la r alisation d exp rimentations par des sp cialistes des sciences du sol via une interface web orient e th maticiens Afin de mener bien ce projet plusieurs points doivent tre abord s WP1 Distribution du simulateur Sworm WP2 La mise en place d algorithmes de r partition de charge sur des simulateurs WP3 L optimisation de l environnement de simulation Madkit pour un d ploiement sur cluster WP4 La mise en place de routines pour le d ploiement et l ex cution de simulateurs sur un cluster de calcul WP5 Conception d une interf
66. tion et tous les autres livrables seront traduits Si vous ne traduisez par votre outil dans toutes les langues parl es par vos utilisateurs comment cela affectera t il l adoption de votre outil L interface de la plate forme et sa documentation de la plate forme seront dans un premier temps crites en fran ais Ensuite nous traduirons tous ces l ments dans d autres langues D 39 Quelles m thodes ou technologies seront utilis es pour la traduction de votre outil votre documentation et des autres livrables Aucune 9 Processus et quipe de d veloppement 6 40 Avez vous d j g r des projets de d veloppement logiciel pr c demment D crire bri vement votre vos exp rience s pass e s La plupart des membres du projet sont des informaticiens et sont donc familiers aux techniques utilis es en g nie logiciel 6 41 Les d veloppements seront ils r alis s par des membres de votre quipe par un prestataire sous contrat ou autre La cr ation de la plate forme n cessite une phase de d veloppement importante Cette derni re ne pouvant pas tre support e par des chercheurs qui ont d j des activit s annexes elle sera confi e des prestataires de service et ou a des stagiaires r mun r s 6 42 Si vous avez d j s lectionn des d veloppeurs de votre quipe ou d un prestataire lister les sp cifier leurs r les et d crire leurs comp tences et leurs exp riences pass es
67. titu d informaticiens de math maticiens de th maticiens Ces chercheurs seront de mani re transparente utilisateurs de l outil vis par ce projet 6 7 Le projet propos est il bas sur de nouvelles conclusions scientifiques ou m thodes innovantes Si c est le cas d crire les fondements et lister les r f rences les plus pertinentes Ce projet est bas sur plusieurs conclusions scientifiques innovantes e Le mod le Sworm est en soi une innovation dans la mesure o il s agit d un des premiers mod les multi agents de ce type mise en place pour r pondre des probl mes de sciences du sol Les r sultats obtenus sous tend des perspectives int ressantes e Les travaux men s autour de la biblioth que RAFALE SP pr sent s dans Marilleau 2006 ont montr qu une distribution adapt e des simulateurs pouvait entra ner une r duction par n du temps de calcul n tant le nombre de noeuds Par exemple si une simulation est r partie sur 2 noeuds nous pouvons esp rer diviser par 2 le temps de simulation par rapport une m me simulation non r partie 2 Calendrier budget et risques 6 8 Calendrier du projet montrant les t ches cl s et les dates d ch ances Mois Teche 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 D livrables Code source S paration de l interface du noyau de simulation Documentation du code Code source Distribution du simulateur Documentation du code Tests operationnels
68. ts des instances de simulation avec des param tres diff rents Cette approche ne n cessite aucune modification du simulateur si ce n est son d ployement dans le contexte particulier du cluster Par contre elle suppose avant de lancer une campagne de tests d avoir une bonne id e des param tres pertinants Il est alors parfois n cessaire d attendre une semaine le temps de terminer le jeu de tests courants pour pr parer un second jeu de tests Cela suppose aussi d avoir suffisamment de param tres dans les jeux de test permettant ainsi plusieures ex cutions concurrentes pour profiter du grand nomlbre de ressources Dans ce cas une d marche incr mentale visant rafiner successivement les param tres exp rimentation apr s exp rimentation n est pas envisageable La distribution des simulateurs consiste modifier le simulateur de mani re ce qu il exploite les ressources du cluster en une seule ex cution Ici aussi deux m thodes sont applicables une dite en m moire partag e et la seconde en m moire distribu e Dans la premi re le simulateur exploite le parall lisme des nouvelles architectures de processeurs les coeurs et les architecture multi processeurs Dans la seconde le simulateur exploite un ensemble de noeuds en divisant son espace de travail pour coller l architecture de la machine Il faut noter que l architecture distribu e se pr te normalement bien la parall lisation d application travaillant sur
69. u Ainsi bien que leur nombre reste restreint des applications de simulation distribu e ont d j t d velopp es l aide de ces outils Par exemple dans un cadre de prototypages acad miques Michel et al 2002 ou dans le contexte d un jeu vid o multi joueurs en ligne http www jeuxvideopc com developpeurs 1143 aleph0 jeu maintenant abandonn Cependant malgr leur g n ricit les outils de simulation la plate forme MadKit ont principalement t con us pour d finir des simulateurs multi agents fonctionnant en mono poste En effet le d veloppement d applications de simulation distribu es n cessitent aujourd hui la r alisation d une couche logicielle non triviale qui prend en charge la r partition de la simulation sur les diff rents noeuds du r seau En effet MadKit ne g re pour l instant que la connexion physique des diff rentes instances de la plate forme entre elles C est pourquoi l ensemble du processus de distribution des diff rentes entit s de la simulation agents et environnement reste encore aujourd hui la charge du d veloppeur Dans le contexte actuel o l utilisation des ressources mises disposition sur le r seau est cens devenir de plus en plus naturel ceci constitue une faiblesse importante de MadKit et d une mani re g n rale un verrou technologique pour lequel il n existe l heure actuelle aucune solution g n rique Ainsi dans le cadre de ce projet l objectif de ce travail rep
70. un domaine d composable il faut alors r partir le domaine entre diff rentes machines et g rer la coh rence des fronti res L av nement des technologies du web permet d envisager de nouvelles m thodes d acc s et d utilisation des ressources de calcul haute puissance pour la r alisation de simulations Gr ce elle il est possible d imaginer des passerelles humanis es orient s th maticiens se concr tisant sous la forme de simples interfaces web mais qui permettent l acc s des ressources logicielles comme des simulateurs distribu s et mat rielles telles qu un cluster complexes manipuler configurer partager capitaliser et maintenir en fonctionnement Ce projet s inscrit justement dans la promotion de ce type d environnement 5 1 c Objectif du projet Le projet pr sentement d fendu fait suite une demande d une quipe de biologistes en sciences du sol UMR Eco amp Sol qui souhaiterait rendre plus accessible le mod le Sworm en le publiant sur le web et en permettant la r alisation de simulations Sworm fait l objet d un int r t important de la part de la communaut en sciences du sol Sa mise en ligne am liorerait sa communication et la publicit des techniques de mod lisation simulation mais surtout r pondrait de multiples requ tes de chercheurs qui souhaiteraient r utiliser Sworm pour leurs propres recherches demandes aujourd hui impossibles satisfaire compte tenu de la complexit du
71. ute fa on pas le calibrer d s la premi re utilisation Au del du mod le Sworm les besoins scientifiques actuels en termes de repr sentation de la complexit sont de plus en plus importants La conception de simulateurs jouets ad hoc et facilement changeables c de la place la cr ation de simulateurs plus importants souvent connect s des bases de donn es parfois g ographiques et n cessitant une puissance de calcul consid rable pour leurs ex cutions Un des enjeux actuels du monde scientifique et des instances comme la DSI se situe dans la promotion d outils qui facilitent l acc s la simulation haute performance pour des candides de l informatique en se reposant sur les technologies du web de la simulation et des syst mes r partis et en utilisant des infrastructures informatiques forte puissance tels que des clusters ou des grilles 5 1 b Int r t de la simulation haute performance orient e web Depuis de nombreuses ann es le recours au calcul haute performance permet l exploration de sc narios avec des ordres de grandeur bien sup rieurs ce qui peut tre fait sur un ordinateur classique Dans le cas d une tude param trique deux approches peuvent tre mises en oeuvre pour permettre l utilisation de ressources plus puissantes i la parall lisation de l exp rimentation ii la distribution des simulateurs La parall lisation de l exp rimentation consiste ex cuter sur des noeuds diff ren

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