Mon PLAN HDR

Titre

Intergiciel pour l'Informatique Ambiante

Introduction :

Rappel sur l'histoire de l'Informatique comme Science (Cf. Berry)
Où placer la notion de Middleware ? (Cf. Tigli / Fête de la Science)
Objectif : Masquer et gérer la distribution = déjà idée de maintenir un modèle idéal du système au runtime fonction d'une infrastructure contrainte. (Sacha Krakoviak)

Domaine de la HDR :

Intergiciel au sens large du terme : fournir une couche entre applicatif et système pour fournir un modèle idéal du système au runtime.

Pour les systèmes interagissant avec l'environnement physique, depuis les robots jusqu'à l'Informatique Ambiante la diversité sémantique des dispositifs d'E/S est par exemple maintenant de mise ⇒ l'intergiciel est en charge de gérer cette diversité.

Les intergiciels :

Informatique distribuée et Intergiciels : Etat de l'Art

Message : Basé sur une définition restreinte de la notion d'intergiciel = masquer la distribution et les communications réseaux

Informatique Ambiante et Intergiciels :

Message : Basé sur une définition plus générale d'intergiciel =

démarche bottom-up au service des démarches top-down (fournir un modèle intermédiaire idéal masquant les limitations des ressources)
Problématique non limitée à la distribution, mais applicable à la gestion de toute ressource : ex. réseau / écran / mémoire / cpu / pointeur-souris /moteurs en robotique…. à la recherche d'une mise en oeuvre transparente et simplifiée de ces ressources, pour gérer les accès concurrent à des ressources limitées voire non duplicables.
En fait ressources = tous les éléments de Von Neuman CPU / MEM / I-O

Nouveaux challenges :

Mobilité, Ubiquité, Utilité (Cf. Gordon Blair)
Hétérogénité de ces ressources (technologique et sémantique) ⇒ gestion des accès concurrents

1> Aujourd'hui des blocs distincts et/ou organisés en couche : OS / Runtime Graphique / Middleware Réseau / Contexte …

Pourtant la non interaction autre qu'applicative (en bloc) ou la hiérarchie (en couche) entre ces middlewares ne sont aproprié. Exemple (thèse hourdin) le contexte peut tout autant influencer les fonctionalités offertes par un middleware réseau que le middleware réseau intervenir dans la gestion du contexte.

Séparation des préocuppation OK mais entrelacement (tissage).

2> Chaque ressource est alors associée à un gestionnaire ayant pour objectif de garantir le comportement de la ressource en cas d'accès multiples et concurrents. (travaux avec Annie Ressouche, vers des proxies prouvés)

Variabilité ou Dynamicité de ces ressources ⇒ adaptation au variation

systèmes interagissant avec l'environnement physique

Introduction Réprésentation / Traitement / Comportement ?

Approche classique en Informatique : Données ou Information / Traitement ou Algorithmique

L'environnement est alors perçu au travers des données représentatives et rafraichies. Sauf dans quelques cas extrêmes (Temps Réel par exemple), le comportement temporel de l'application est souvent prise en compte tardivement dans une phase d'optimisation. Cela est acceptable dans la mesure où de telles optimisations et évolutions des performances matérielles peuvent répondre à l'amélioration du comportement temporelle de l'application. Il est pourtant bien des cas ou la complexité croissante et mal maitrisé de la collecte et du traitement de l'information rende cette quête vaine. Il est dans ce cas important de garantir au système la capacité de réagir avec des temps de réponses acceptables et appropriés quitte à réduire l'étendue des données collectées et la complexité des traitements mis en jeux.

décomposition comportementale en informatique :

Ce constat inspire une démarche appelée décomposition comportementale de l'application. Elle consiste à limité la collecte de l'information et son traitement pour l'accomplissement du seul comportement que l'on veut que le système adopte. Il s'agit alors de composer de tels entités tout en maitrisant leurs interactions.

Cette démarche à largement fait ses preuves en Robotique.

Définition du comportement : par Wiener Norbert (en définissant la notion de cybernetique) : “boucle fermée permettant d'évaluer les effets de ses actions et de s'adapter à une conduite future grâce aux performances passées”.

Vers un modèle de middleware pour l'informatique ambiante

Un Modèle de Système d'Informatique Ambiante

Un Modèle d'une Infrastructure Logicielle pour l'IAm

Composition Dynamique pour l'IAM

Composition Dynamique local

LCA (le middleware n'est plus dédié à la distribution, il est même nécessaire de la rendre explicite en IAm)

Composition Dynamique distribuée

limitations

la complexité des modifications dynamiques à produire pour adapter le système à l'évolution du contexte est trop importante
la fréquence des modifications dynamiques à produire pour adapter le système à l'évolution du contexte est trop importante
Il nous faut donc un mécanisme d'autoadaptation

Autoadaptation basée sur des Aspect

Etat de l'art sur la reflexivité

Cf. livre Middleware Cf. Adaptation Dynamique Model at Runtime Cf Benomo

Problème commun réduire la complexité des adaptations Les Ecoles : - MOP (reflexivité) - Aspects classiques - Policy based … - concept-based - Multi-agent … - Model at Runtime et AOM

Principes de notre Approche

Les Aspects d'Assemblage

Réduction de la complexité

* Perspective : End User programming

Réactivité et Performances

Conclusion et Perspectives

Annexes :

NOTES sur TOPICS

Subsomption

Le principe de subsomption (subsumption) promu par Brooks pour sa décomposition comportementale définit par nature une relation héirarchique entre ces comportements. En effet la notion de subsomption se définti ainsi (Cf. http://fr.wikipedia.org/wiki/Subsomption) : La subsomption désigne une relation hiérarchique entre des concepts, dans les logiques de description. Cette notion est proche de la relation « est impliqué par » en logique classique, ou encore « contient » en logique ensembliste. (La relation de subsomption permet de construire un treillis de Galois à partir d'un ensemble d'individus et de propriétés.)

Exemples:

Le concept HUMAIN subsume le concept FONCTIONNAIRE .
Le concept ELECTEUR est subsumé par le concept MAJEUR .

de même que pour Brooks un comportement de haut niveau comme chercher une boîte dans l'environnement du robot subsume un comportement de plus bas niveau comme éviter les obstacles autour du robot.

Composant versus Service

Un service à une Instance unique :

A la différence des composants qui sont instanciés à la demande et peuvent avoir plusieurs instances en même temps, un service est unique. Il correspond au design pattern Singleton. (Cf. http://fr.wikipedia.org/wiki/Architecture_orient%C3%A9e_services#Le_service)

Composant

Un composant est un élément de base d'un ensemble plus complexe (structuré ou composite), lequel est un assemblage de composants souvent différents. (Cf. http://fr.wikipedia.org/wiki/Composant)

http://fr.wikipedia.org/wiki/Programmation_orient%C3%A9e_composant

A LIRE : http://www.irisa.fr/triskell/publis/2004/Jezequel04b.pdf (historique des paradigmes logiciels)

A LIRE : http://blog.xebia.fr/2009/06/04/soa-du-composant-au-service-sans-etat-stateless/ (composant versus service et statelessness)

A LIRE :http://en.wikipedia.org/wiki/Service-oriented_architecture#Principles (Statelessness)