Concept d’une structure informationnelle de perception environnemen-

environne-mentale : notion de « flux »

Afin que les entités d’un système prennent en considération les activités des entités avoisi-nantes dans le but de coordonner leurs mécanismes de contrôle locaux, nous introduisons une

structure informationnelle dynamique locale que l’on nomme « flux » [JTW08b]. L’objectif

principal de cette structure est de véhiculer toutes les informations relatives au fonctionnement d’une entité (par exemple états actuels et futurs) pour les transmettre aux entités avoisinantes dans le but de leur donner une perception du fonctionnement environnemental et local au sein du système. Pour chaque quadruple entité du système, un flux est associé dans le but de diffuser une information locale de manière décentralisée au système global. Cette stratégie contribue à la mise en place d’une intelligence décentralisée.

Ce flux informationnel circule à travers chaque entité du système, rassemblant les informa-tions relatives à leur fonctionnement, à leurs modes de travail et leurs états de fonctionnement en cours ou à venir. Un flux n’est pas une structure de contrôle au sens propre du terme, car il n’impose aucune décision aux entités du système qui lui sont associées. Son rôle se limite uniquement à une aide aux entités du système pour des prises de décision locales en leur trans-mettant les informations vitales pour le maintien ou une émergence fonctionnelle du système global.

Dans notre conception de mise en œuvre d’auto-organisation, aucune entité du système n’ef-fectue une prise de décision sans informations préalables aux autres entités avoisinantes. Chaque décision se prend en « accords mutuelles » des entités associées à un flux. Par conséquent, une entité ne peut pas modifier individuellement son mode de fonctionnement et ainsi « mettre en danger » les fonctionalités en mode commun de ses entités avoisinantes ou du système global. Au cours d’un changement de contexte ou environnemental du système, les entités pouvant détecter ces changements informent les entités avoisinantes à travers les flux. En fonction de leurs états, les entités concernées peuvent proposer des actions adaptées à ces changements de contexte. En fonction des réponses des entités avoisinantes à travers le flux informationnel les actions décidées sont ou non réalisées. Dans le cas où des entités sont autorisées à mettre en

œuvre des solutions répondant aux changements survenus, elles informent les entités avoisi-nantes au travers les flux. Ainsi, une mise à jour des flux en fonction des états ou actions en cours ou futures des entités est réalisée durant toute la durée de fonctionnement du système. D’une manière générale, un flux permet au système de « résoudre » localement tous les « pro-blèmes » qui surviennent au cours du temps. Dans le cas où une solution locale n’émerge pas, une diffusion informationnelle à d’autres groupes d’entités de proche en proche à travers les flux locaux est réalisée en vue d’entendre une recherche de solution ou de résolution aux changements survenus.

La figure3.4illustre un exemple de propagation informationnelle au sein du système entier

pour résolution de problèmes locaux. Comme illustré dans la figure3.4, une entitéEij en

ana-lysant les paramètres environnementaux découvre que son fonctionnement actuel ne permet pas de fournir une réponse adéquate à ces paramètres, mais faute de solutions à sa disposition elle n’arrive pas à s’organiser afin d’y faire face. A travers une propagation par des flux

information-nels locaux (propagation par flux présenté sur la figure3.4par des cercles fléchés), elle informe ses entités voisines de cette situation problématique. Dans le cas où un flux informationnel local couvre un groupe de quatre entités, alors au maximum 8 différentes entités voisines du système peuvent être informées de la situation survenue. Ces entités sont représentées en gris clair dans

FIG. 3.4 – Propagation d’une information de défaillance d’une entité localeEij par un

3.2. Une approche architecturale matérielle pour les systèmes auto-organisés

la figure3.4. Dans le cas critique où les entités voisines du module défaillant ne trouvent pas

une solution locale de résolution, une solution plus globale parmi les autres entités du système est recherchée. Cette recherche s’effectue au sein du système à travers une propagation pro-gressive de l’information de défaillance dans les entités du système de proche en proche. Cette propagation s’effectue au sein du système à travers une diffusion informationnelle des flux cou-vrant principalement les entités voisines de l’entité concernée. Puis, elle s’étend successivement aux autres entités voisines tant qu’une solution de résolution n’est pas proposée par les entités

informées au fur et à mesure de la propagation informationnelle. Dans la figure3.4les cercles

pointillés illustrent cette propagation informationnelle d’une entité locale vers la globalité du système.

L’approche proposée qui repose sur un concept de flux informationnel présente une

simi-litude avec une approche architecturale d’un système de calcul autonome (voir section 1.3.1,

chapitre 1). La figure3.5 illustre cette similitude. En effet, un contrôleur autonome (manager

autonome) récolte des informations environnementales par ses éléments contrôlés associés et

évoluant dans l’environnement considéré. Ensuite, il analyse et planifie les actions appropriées à mettre en œuvre pas ses éléments contrôlés dans le but de répondre à tout changement d’envi-ronnement dans lequel le système autonome évolue. En plus d’une décentralisation de contrôle dans les entités du système, notre stratégie repose sur une structure informationnelle circulant entre les entités du système. En effet, notre approche architecturale dispose d’une unité de traite-ment de flux informationnel et d’analyse d’états pour chaque entité du système (correspondant

au bloc « observation, analyse et planning » dans la figure3.5b). Ce bloc suit en temps réel

l’évolution des paramètres d’importance du mode de fonctionnement de l’entité considérée et par la même du système. A travers un flux informationnel ce bloc renseigne tous les

change-Elément de calcul Traitement de flux observation analyse planning Unité de controle Element controlé savoir planning analyse observation action

manager autonome Entité

FIG. 3.5 – Similitude d’un système autonome et d’un système auto-organisé proposé contrôlé

ments éventuels d’une entité à ses voisines directes. Un élément autonome délivre seul ou en interactions avec d’autres éléments autonomes du système un certain nombre de services qui sont en accord avec des règles de fonctionnement prédéfinies par le concepteur dans la phase de conception du système. De même, dans notre approche, chaque entité effectue un certain nombre de fonctions également prédéfinies dans la phase de conception du système. De plus, un élément autonome n’accepte jamais de faire partie d’un service ou d’une action qui enfreint ses règles de base ou celles de ses voisins. Dans notre approche, les règles de fonctionnement des entités ne sont enfreint grâce au flux informationnel qui assure que les entités ne prennent pas de décisions contradictoires avec les modes de fonctionnement des entités du système qu’il renseigne. Ceci est la conséquence d’un monitoring et d’un contrôle continu des entités du système à travers un flux informationnel.