Description
Date depot: 1 janvier 1900
Titre: Modèle de décision de composants autonomiques pour systèmes répartis à grande échelle
Directeur de thèse:
Jacques MALENFANT (LIP6)
Directrice de thèse:
Isis TRUCK (LIASD)
Domaine scientifique: Sciences et technologies de l'information et de la communication
Thématique CNRS : Non defini
Resumé:
L'adaptation dynamique des applications à leur contexte d'exécution, et plus précisément aux variations dans la disponibilité des ressources (mémoire, vitessse du processeur, bande passante réseau, ...) et à des événements imprédictibles (pannes, interruptions réseau, mobilité, ...) est un défi critique pour l'informatique contemporaine (répartie, enfouie, pervasive, ...). IBM a placé ce défi sous l'ombrelle du calcul autorégulé (« autonomic computing »), qui vise à construire les applications de telle manière qu'elles soient auto-gérantes, c'est-à-dire auto-configurantes, auto-optimisantes, auto-protectrices, auto-réparantes, etc.
Pour réaliser cette vision, deux problèmes fondamentaux sont posés : comment adapter les applications, et comment décider à quel moment ces adaptations doivent être faites, et quelle adaptation faire. Pour être adaptée, une application doit être malléable, une propriété qui peut être implantée en utilisant l'approche réflexive, c'est-à-dire en utilisant des langages, intergiciels et systèmes qui offrent une représentation d'eux-mêmes ainsi que de moyens pour être manipulés depuis l'application pour modifier leur comportement dynamiquement. Dans cette thèse, nous nous concentrons sur les modèles à composants, et le modèle à composants qui servira de base a été développé selon l'approche SCA en utilisant le modèle Fractal comme base d'implantation. L'objectif de la thèse est de contribuer à rendre ce modèle autonomique et à intégrer un modèle de décision capable de traiter à la fois les décisions d'adaptation locales à chaque composant et globales à un ensemble, potentiellement grand, de composants.
Pour décider quand réaliser les adaptations, la gestion autonomique doit être contrôlée à partir des variations dans le niveau de disponibilité des ressources ou d'autres données sur l'état courant du programme, ce qui requiert une approche de contrôle automatique (contrôle optimal, processus de décision markovien séquentiel, décision de groupe en intelligence artificielle, ...). La thèse couvrira également la connexion d'un modèle de décision avec les autres parties du modèle à composants autonomiques, comme la supervision des événements déclenchant les décisions d'adaptation, ainsi que la planification des adaptations qui ont été décidées en termes de reconfiguration des composants.
En termes d'architecture logicielle, les architectures de contrôle des robots, de même que les architectures pour les systèmes embarqués répartis temps-réel, fourniront des pistes d'inspiration et des points de comparaison intéressants. Nous souhaitons aborder le problème d'un point de vue utilisateur, de manière à fournir un ensemble d'outils, modèles et abstractions de programmation, pour développer des composants autonomiques. Ces abstractions devront permettre de spécifier et implanter le plus facilement possible les entités qui participeront au calcul et à la mise en oeuvre des politiques de contrôle individuelles et collectives, pour des composants individuels et composites. Ceci inclut les entités logicielles qui vont servir à représenter et raisonner sur l'état du système à contrôler, ce qui pourra faire appel à différentes approches venant par exemple de l'IA (outils de la logique floue, notamment).
En terme de positionnement dans un cycle de développement logiciel, la thèse portera également sur la vérification et la validation de ces modèles. L'une des pistes à étudier sera la simulation du modèle de décision, par une approche de modèle exécutable, de manière à donner à l'utilisateur un retour effectif sur la politique de décision ainsi définie. Brièvement esquissé, il s'agirait de prendre des scénarios d'exécution dans un format à définir et à la simuler par exécution directe du modèle.
En résumé, l'objectif ultime de la thèse est de proposer, définir et implanter un modèle de décision puis de l'intégrer dans un modèle de composants pour les systèmes répartis autonomiques à grande échelle et de proposer un outil pour les vérifier et les valider.
Doctorant.e: Melekhova Olga