Orateur : Clément Foucher, Cadre de recherche au Cirad
Date : Jeudi 22 janvier 2026.
Résumé : Dans la Théorie de la Modélisation et de la Simulation (TM&S), DEVS
occupe une place de choix. Formalisme destiné à modéliser et simuler des
systèmes à évènement discrets, celui-ci permet également de représenter des
systèmes à temps discrets (DTSS), ou à équations différentielles (DESS) via
des méthodes comme QSS. Ses propriétés formelles et cette place centrale en
font généralement la cible de choix des modélisateurs au fait de la TM&S.
Mais malgré sa puissance, DEVS souffre d’une complexité mathématique qui
empêche son adoption large parmi les modélisateurs au-delà du cercle
restreint de la TM&S. Une analogie souvent citée est que DEVS serait l’«
assembleur » de la modélisation et de la simulation : si on peut tout faire
en assembleur, très peu l’utilisent directement. En filant cette analogie,
une des solutions consiste à utiliser des langages de haut niveau (dans notre
cas des Domain Specific (Modeling) Language DS(M)L) qui sont ensuite
convertis dans une représentation de plus bas niveau comme DEVS. Mais si DEVS
est normalement destiné à représenter des systèmes, je vous propose
aujourd’hui de l’utiliser pour créer… un simulateur de réseaux électriques.
Dans les travaux qui seront présentés, nous avons choisi une approche
originale : si nous commençons effectivement par définir un DSML pour
représenter les réseaux, les modèles créés dans ce langage sont ensuite
injectés dans un simulateur construit sur la base de composants décrits en
DEVS. Le DSML s’appuie sur des notions formelles telles les graphes, ce qui
permet d’agir sur les modèles avec tous les outils existants pour manipuler
des graphes, et particulièrement les transformations de graphes pour
modéliser les changements de structure du réseau. La construction du
simulateur avec des composants DEVS assure à celui-ci les propriétés
intrinsèques garanties par DEVS. Ainsi, nous proposons dans ces travaux une
approche définie formellement sur l’ensemble de la chaîne : langage de
modélisation, définition des changements de structure des modèles, mais
également simulation. Cette approche permet d’utiliser DEVS pour la
simulation de modèles à structure dynamiques sans avoir recours à des outils
comme DSDEVS ou ρDEVS pour lesquels la définition formelle(mathématique) des
modèles peut être complexe et est souvent omise au profit d’une
implémentation directe des modèles dans un environnement de simulation.
Biographie : Clément Foucher est maître de conférences à l’Université de
Toulouse et au LAAS–CNRS, et membre du réseau RED. Ses travaux de recherche
portent principalement sur la production d’outils et de méthodologies basées
sur l’approche formelle de la TM&S. Ceux-ci visent à répondre aux
problématiques que sont l’accessibilité des outils aux non-spécialistes de la
TM&S, la portabilité des modèles entre les simulateurs, ou encore la
reproductibilité des simulations. Dans ses travaux, il étudie notamment les
défis spécifiques liés aux systèmes à structure dynamique. En effet, la
nature de ces systèmes, dont la structure même change au cours du temps, pose
des enjeux particuliers d’un point de vue modélisation et simulation. Parmi
les domaines applicatifs, ses recherches se concentrent actuellement sur la
modélisation des réseaux électriques. En effet ces réseaux, notamment étudiés
sur le temps long, subissent des évolutions voulues ou subies. L’expansion
des réseaux (par exemple par la montée en force des énergies renouvelables)
ou leurs défaillances (coupure de ligne) sont des exemples de changement de
structure susceptibles d’affecter leur fonctionnement et leur stabilité.
TESL : un langage pour réconcilier des traces d’exécution hétérogènes
Résumé : En ingénierie, les systèmes font souvent appel à différents
paradigmes de modélisation (temps discret, automates, équations
différentielles etc.). Pour spécifier le comportement de ces systèmes, il
est nécessaire de coordonner l’exécution des différents composants qui
obéissent à des paradigmes différents. Cela peut être fait de manière ad
hoc (par exemple, dans Simulink), mais si l’on souhaite rester dans un
environnement ouvert à d’autres modèles de calcul, il faut pouvoir décrire
comment ces modèles interagissent. Parmi les aspects à gérer à l’interface
entre différents moteurs d’exécution, le temps et la façon dont le contrôle
se propage entre les différentes parties d’un modèle sont particulièrement
importants. TESL(Tagged Events Specification Language) est un langage
spécialement conçu pour traiter ce problème. Il reprend des idées des
langages synchrones comme Lustre ou Esterel, et ajoute la notion de temps
chronométrique. Dans cet exposé, je présente TESL et la manière dont il est
utilisé pour piloter des simulations de modèles hétérogènes.
Biographie : Je suis professeur à CentraleSupélec et chercheur au
Laboratoire Méthodes Formelles (LMF). Mon domaine de recherche est la
modélisation et la vérification du comportement des systèmes hétérogènes,
pour lesquels plusieurs méthodes de modélisation sont utilisées
conjointement. Notre plateforme de modélisation hétérogène exécutable est
ModHelX. Cette plateforme s’appuie sur le modèle de temps TESL pour
l’adaptation sémantique entre modèles hétérogènes. Ces travaux s’inscrivent
dans le cadre plus large de la globalisation des langages de modélisation,
telle que définie par l’initiative Gemoc.
Orateur : Önder Gürcan, Center for Modeling Social Systems, NORCE Norwegian
Research Center AS, Kristiansand, Norway
Date : Jeudi 27 mars 2025 à 13h.
Résumé : We present Social Digital Twinner, an innovative social simulation
tool for exploring plausible e:ects of what-if scenarios in complex
adaptive social systems. The infrastructure is composed of three seamlessly
integrated parts: a data infrastructure featuring real-world infrastructure
data and a multi-dimensionally representative synthetic population of
citizens, an LLM-enabled agent-based simulation engine, and a user
interface that enable intuitive, natural language interactions with the
simulation engine and the artificial agents (i.e. citizens). Social Digital
Twinner facilitates real-time engagement and empowers stake-holders to
collaboratively design, test, and refine intervention measures. The approach
is promoting a data-driven and evidence-based approach to societal
problem-solving. We demonstrate the tool’s interactive capabilities by
addressing the critical issue of youth school dropouts in Kragerø, Norway,
showcasing its ability to create and execute a dedicated social digital
twin using natural language.
Biographie : I specialize in complex adaptive systems with a focus on
multi-agent systems, simulation, machine learning, collective intelligence,
self-organization, and self-adaptation. My goal is to contribute to
cutting-edge projects and research within these dynamic fields. My
expertise spans several large-scale international research projects,
including green urban logistics, blockchain applications for nuclear
energy, autonomous robotic systems, and simulations of biological neural
networks.
Simulation multi-agent et calcul haute performance sur carte graphique
Orateur : Fabien Michel, MCF HDR à l’université de Montpellier
Date : Jeudi 17 octobre 2024 à 17h
Résumé : Nombre de systèmes complexes sont aujourd’hui étudiés par
simulation grâce à des modèles basés sur le paradigme multi-agents. Dans
ces modèles, les individus, leur environnement et leurs interactions sont
directement représentés. Ce type de simulation nécessite parfois de
considérer un grand nombre d’entités, ce qui pose des problèmes de
performance et de passage à l’échelle. Dans ce cadre, la programmation sur
carte graphique (GPGPU) est une solution attrayante : elle permet des gains
de performances très conséquents sur des ordinateurs personnels. Le GPGPU
nécessite cependant une programmation extrêmement spécifique qui limite à
la fois son accessibilité et la réutilisation des développements réalisés,
ce qui est particulièrement vrai dans le contexte de la simulation
multi-agents. Dans cet exposé, nous présenterons cette technologie et les
travaux de recherche que nous avons réalisés afin de pallier ces
difficultés. Nous décrirons en particulier une méthode de conception, basée
sur une approche environnement-centrée et appelée délégation GPU, qui
permet (1) d’adapter les modèles multi-agents au contexte du GPGPU et de
(2) faciliter la réutilisation des développements associés.
Biographie : Fabien Michel est maître de conférences au Laboratoire
d’Informatique, de Robotique et de Microélectronique de Montpellier
(LIRMM). Ses contributions s’inscrivent principalement dans le domaine de
la modélisation et de la simulation de systèmes multi-agents (SMA) et
reposent sur la proposition de modèles formels ou conceptuels et d’outils
logiciels génériques. Celles-ci sont déclinées dans divers domaines tels
que le jeu vidéo, le traitement numérique de l’image, la robotique
collective ou encore la simulation d’écosystème.
Reproductibilité des simulations : enjeux et retour d’expérience sur le travail mené avec le collectif du RED
Orateur : Raphaël Duboz, Cadre de recherche au Cirad
Date : Jeudi 21 mars 2024 à 15h.
Résumé : La possibilité pour les pairs de reproduire une expérience afin
d’en vérifier les résultats est au cœur de l’activité scientifique. Dans
le domaine de la simulation, la reproductibilité implique de fournir la
description, formelle ou non, du modèle et du simulateur pour permettre son
implémentation et la reproduction des résultats. Au sein du collectif RED,
nous avons choisi de travailler sur cette question en partant d’un modèle
très simple de propagation d’une maladie dans une population. L’exercice
consistait à implémenter une même spécification “Overview, Design concepts
and Details” (ODD) du modèle construit dans le paradigme des Systèmes
Mutli-Agents. Le modèle a été implémenté indépendamment dans 8
environnements différents et les résultats ont été comparés. À ce jour, il
apparaît que la reproduction qualitative des résultats est assurée pour le
modèle choisi. Par contre, les résultats sont quantitativement
significativement différents, ce qui pose des questions sur l’origine des
différences et plus généralement sur l’utilisation des résultats dans un
contexte d’aide à la décision. Cette présentation sera l’occasion d’une
discussion autour des défis que pose la reproductibilité des expériences de
simulation et de l’intérêt grandissant pour cette problématique.
Biographie : Raphaël Duboz est cadre de recherche au Cirad, organisme
français de recherche agronomique et de coopération internationale pour le
développement durable des régions tropicales et méditerranéennes. Après
avoir travaillé sur le couplage formel et opérationnel de modèles
hétérogènes, R. Duboz a développé des modèles en écologie et épidémiologie
dans différents paradigmes de modélisation (SMA, SNA, DEVS, ED). Il
travaille actuellement sur le développement d’approches et d’outils de
modélisation et simulation dans le cadre de plusieurs projets français et
européens de recherche action participative au Sénégal, Bénin, Nigeria,
Laos et Cambodge.
Simulation et Jumeaux Numériques : continuités et ruptures
Orateur : Mamadou Kaba Traoré, Professeur à l’université de Bordeaux
Date : Jeudi 18 janvier 2024 à 15h.
Résumé : alors que la numérisation imprègne tous les secteurs de la société
vers le concept du « tout intelligent » et que les technologies virtuelles
et les données gagnent une place prépondérante dans l’ingénierie et le
contrôle des systèmes intelligents, le concept de Jumeau Numérique est
apparue comme l’une des technologies clés à adopter. Toutefois, à l’instar
de bien d’innovations, il est aussi devenu un mot valise. Nous abordons ce
concept d’un point de vue « praticien de la M&S », et discutons des
contributions de notre champ d’intérêt aux avancées dans ce domaine.
Biographie : Mamadou K. Traoré est Professeur à l’Université de Bordeaux, au
Département Sciences et Ingénierie du Numérique. Il est directeur adjoint
du laboratoire IMS (Intégration Matériau-Système) UMR 5218, et responsable
du Master international Entreprise Engineering à l’Université de Bordeaux.
Ses thèmes de recherche portent sur la M&S, DEVS, et les Jumeaux
Numériques. Il anime le Comité Technique Jumeau Numérique que la SAGIP
vient de créer.
