Contraintes de partage des ressources

Comme décrit en 2.2.2.4, le nombre de senseurs constituant le SMS va diminuer et le nombre de fonctions réalisables par ce dernier va augmenter. Ceci implique une forte augmentation des contraintes et des exigences pour le SMS lors des prochaines années. Il est alors essentiel d’ordonnancer les actions des senseurs afin d’optimiser la charge et le partage des différents instruments du SMS.

Les caractéristiques d’intelligence, de temps-réel et de prise en charge des instruc-tions bas-niveau dépendent essentiellement de la mise en place d’un ordonnance-ment efficace au sein de l’architecture. Le théâtre étant en permanente modification et la plateforme constamment en mouvement sur ce dernier, l’ordonnancement doit permettre une réactivité et une cohérence face au contexte.

L’intelligence globale du SMS n’est en effet pas seulement fondée sur les décisions prises par les algorithmes embarqués, mais aussi par les mécanismes d’ordonnance-ment, capable de privilégier certains objectifs de missions avant d’autres en fonction de la charge du système et la configuration du théâtre.

Conserver les caractéristiques et performances des systèmes actuels

Les systèmes passés et actuels ne possédaient pas d’intelligence décisionnelle em-barquée plus complexe que les actions réflexes décrites en 2.1.2.4 et sont incapables d’effectuer des actions senseurs automatiquement pour décharger l’opérateur ou le pilote d’une part de travail. Les actions réflexes de type leurrage et brouillages sont exécutées avec très peu de latence (de l’ordre de la milliseconde) et peuvent venir perturber l’ensemble de l’ordonnancement construit avant la détection de la me-nace. Ce faible délai, assuré par une liaison directe entre les senseurs impliqués, doit être assuré par un mécanisme d’ordonnancement temps-réel ou temps-réel proche au sein d’une architecture modulaire dans laquelle des liaisons dédiées ne sont pas envisageables.

De la même façon, les décisions sortant de l’architecture doivent être prises dans un délai raisonnable, de l’ordre de quelques dizaines de millisecondes.

L’ensemble de l’architecture doit accepter et pouvoir recevoir les règles opération-nelles (règles spécifiant l’ensemble du comportement du système au regard du contexte opérationnel) de l’opérateur et de la chaîne de commandement. Ces règles sont nombreuses et permettent au système de ne pas déborder de son rayon d’ac-tion et de respecter les contraintes apportées par la plateforme. Selon le contexte ces règles peuvent impliquer l’interdiction d’utilisation de certains senseurs, par exemple si l’utilisation du senseur trahit directement la position de la plateforme alors que la mission demande une discrétion totale.

Le SMS étant embarqué sur la plateforme, sa position et ses capacités (distances de détection, angles de vision, etc.) sont directement liées à la position de la plateforme. Cette dépendance implique que le SMS doit être capable de prendre en considération la trajectoire de la plateforme, ordonnée par l’opérateur, et de moduler les décisions prises en fonction de cette dernière.

Conclusion

Ce chapitre présente les raisons, étayées du contexte technique et opérationnel de la nécessité de concevoir une nouvelle architecture de système de senseurs. Une ana-lyse en profondeur a été réalisée afin de détailler l’ensemble des contraintes opéra-tionnelles, industrielles, systèmes et environnementales qui ont façonné l’architec-ture et ses mécanismes. Le terme senseur a été défini et les systèmes de senseurs et plateformes aéroportées ont été introduits. Les enjeux et contextes opérationnels et industriels ont été présentés, afin d’étayer les choix techniques pris tout au long de la conception de l’architecture. Les besoins de la nouvelle génération de système multi-senseur ont été brièvement introduits et seront détaillés au chapitre 4. Nous

2.3. Problématiques 25

avons montré comment l’historique complexe de la conception des senseurs va à l’encontre des attentes et besoins d’évolutions court/moyen termes des ensembles de senseurs. La problématique a été posée et les réponses ont été proposées en deux axes principaux : comment une nouvelle architecture orientée agent peut concilier la complexité technico-opérationnelle des systèmes multi-senseur et comment le pro-blème d’optimisation des senseurs du SMS peut être approché par la mise en place d’un ordonnancement adapté au système et son contexte.

27

Chapitre 3

État de l’Art

3.1 Architectures multi-agent pour systèmes multi-senseur et

multifonction

3.1.1 SMA

Le terme agent a été défini plusieurs fois depuis son apparition dans les années 1980. Dans [Wooldridge and Jennings, 1995], M. Wooldridge et N. Jennings présentent une étude sur les différentes définitions d’agents. De manière générale, les agents sont décrits comme des entités autonomes et proactives interagissant dans un envi-ronnement. Un rapprochement entre l’agent et l’individu humain est établi afin de mieux comprendre les caractéristiques et la portée de l’agent. Comme décrit par J. McCarthy dans [McCarthy, 1979], les termes habituellement employés pour décrire les différents comportements des individus humains peuvent être attribués aux ca-ractéristiques et méthodes propres aux machines sous la condition que ces termes doivent décrire des comportements et fonctionnements semblables. L’utilisation de tels termes permet de mieux comprendre le fonctionnement des systèmes et de ses entités.

L’environnement et les agents du système constituent ensemble un SMA dans le-quel les agents peuvent exister, interagir et communiquer. Les SMA ont été décrits pour la première fois dans les années 1980 et constituaient alors un nouveau para-digme de modélisation des systèmes. Les SMA sont employés dans des contextes très variés, de la simulation et modélisation pour l’étude des systèmes complexes et sociétés humaines au développement de SMA en ligne permettant de contrôler des systèmes réels. Ils ont été principalement utilisés dans la recherche pour modé-liser les systèmes complexes [Jennings, 2000] et étudier les comportements des enti-tés. Plusieurs catégories d’agents et d’environnements existent et peuvent ensemble couvrir un grand nombre de domaines de recherches : modélisation des compor-tements et étude des phénomènes sociaux dans les sociétés humaines, études des problématiques de transports, modélisation et étude des systèmes d’information, aide à la conception d’architectures logicielles et des systèmes. Le domaine des SMA s’intéresse à toutes les situations dans lesquelles les systèmes étudiés sont composés d’entités autonomes, qui interagissent avec leur environnement.

Chaque SMA peut présenter des caractéristiques très différentes et fait appel à des agents de types spécifiques. Ainsi, un SMA orienté vers l’étude des transports fera appel à un type d’agent totalement différent de ceux d’un SMA visant à modéliser un réseau de communication. Les grandeurs mesurables de ces deux systèmes étant

très différentes. Plusieurs types de SMA peuvent être identifiés [Ferber, 1995, p.16-17] :

ä Les SMA dits « situés » mettent en scène des agents ayant une réalité physique dans leur environnement, ce dernier étant muni d’une métrique. Les agents de ce type disposent de fonctions permettant d’agir sur cet environnement, de le percevoir et de se déplacer au sein de celui-ci. Ce type de SMA correspond aux SMA robotiques, l’environnement est physique et les agents des robots évoluent dans cet environnement.

ä Les SMA dits « communicants » constitués d’agents disposant uniquement de fonctions de communication au sein d’un environnement numérique. Ces agents ne perçoivent pas les objets du SMA. Leur seule façon d’interagir avec les objets de l’environnement est d’utiliser leurs moyens de communication. Un SMA hybride situé/communicant peut aussi exister. Dans ce cas les deux types d’agents coexistent au sein d’un même système. C’est par exemple une modélisation possible SMA d’un environnement dans lequel des individus et des systèmes infor-matiques cohabitent. Dans ce cas, deux environnements coexistent en parallèle : un environnement physique et un autre numérique pouvant être modélisés par deux SMA [Längle and Wörn, 2001].

Le SMS pouvant être assimilé à un système d’information en réseau, le système multi-agent correspondant est du type purement communicant. Ainsi les agents se-ront du type logiciel, disposés sur le matériel d’une plateforme informatique et in-teragiront avec leur environnement via leurs fonctions de communication [Ferber, 1995].