Controle et diagnostic decentralises des systemes a evenements discrets: approche multi-decisionnelle

De nos jours, les systemes technologiques sont devenus tres complexes (materiel informatique, logiciel, systeme de telecommunication, usine manufacturiere, etc), et cette complexite croit continuellement de sorte que les anciennes techniques intuitives utilisees pour leur conception, leur etude et leur realisation deviennent inadaptees. A cause de cette complexite croissante, la probabilite pour qu'une erreur (ou panne) inattendue survienne est de plus en plus grande. Plus encore, quelques erreurs peuvent provoquer des accidents tres graves causant des pertes economiques ou humaines. C'est dans ce cadre que les methodes formelles ont ete developpees pour l'analyse, la conception et la realisation des systemes logiciels et electroniques quelque soit leur complexite. Ainsi, l'etude des systemes a evenements discrets (SED) a ete introduite avec l'objectif de developper des methodes formelles pour repondre a des besoins pressants, tels que le controle, le diagnostic, le pronostic, le test et la verification des comportements discrets des systemes technologiques. Cette these considere et generalise les etudes du controle et du diagnostic decentralises des SED. Le principe commun du controle et du diagnostic decentralises des SED est la prise de decision decentralisee , qui est basee sur l'utilisation d'une architecture decentralisee. Cette derniere est constituee de plusieurs decideurs locaux qui observent partiellement un SED et prennent des decisions locales qui sont ensuite fusionnees par un module de fusion D. Ce dernier, en se basant sur une fonction de fusion, calcule a partir des decisions locales une decision globale. Le systeme englobant les decideurs locaux et le module de fusion s'appelle un decideur decentralise. L'ensemble de tous les decideurs decentralises ayant D comme module de fusion est appele D-architecture. La principale contribution de cette these est de proposer une nouvelle approche de prise de decision decentralisee, appelee multi-decision et qualifiee de multi-decisionnelle. Le principe de la multi-decision est base sur l'utilisation de plusieurs (disons p) decideurs decentralises (DDj) j=1,...,p qui fonctionnent simultanement et en parallele. Chaque DDJ a une architecture decentralisee parmi celles qu'on trouve dans la litterature. C'est-a-dire que chaque DDJ est constitue d'un ensemble de decideurs locaux ( Decji )i=1,...,n dont les decisions locales sont fusionnees par un module de fusion Dj afin d'obtenir une decision globale. Dans l'architecture multi-decisionnelle, les decisions globales des p (DDj) j=1,...,p sont fusionnees par un module D afin d'obtenir une decision effective qui respecte une propriete desiree Pr . L'interet de la multi-decision est que l'architecture ((DDj)j=1,..., p, D) constituee des differents (DDj)j =1,...,p et de D generalise chacune des architectures DDj. C'est-a-dire que l'ensemble des SED auxquels on peut appliquer ((DDj) j=1,...,p, D) englobe les differents SED auxquels on peut appliquer les differents DDj separement. Nous avons etudie l'approche multi-decisionnelle sur deux exemples de prise de decision : le controle supervise et le diagnostic. On obtient alors le controle et le diagnostic multi-decisionnels. Dans les deux cas, l'approche multi-decisionnelle necessite une decomposition de langages infinis (c.a.d., contenant un nombre infini de sequences), qui est connue comme etant un probleme difficile. Pour resoudre ce probleme, on a propose, dans le cas particulier des langages reguliers, une methode qui transforme la decomposition d'un langage infini X en une decomposition d'un ensemble fini d'etats marques. Pour arriver a cela, on a du s'imposer une restriction en ne considerant que les decompositions de X qui respectent une condition specifique. Cette condition presente l'avantage de rendre les conditions d'existence de solutions verifiables. Nous avons ainsi developpe des algorithmes pour verifier les conditions d'existence de solutions pour le controle et le diagnostic multi-decisionnels. Ces algorithmes ont le meme ordre de complexite que les algorithmes qui verifient les conditions d'existence de solutions pour le controle et le diagnostic decentralises. Il est important de noter que les conditions d'existence obtenues pour une architecture multi-decisionnelle ( DDj)j=1,..., p, D) sont moins contraignantes que celles obtenues pour chacune des architectures DDj. Mots-cles : systemes a evenements discrets (SED), automates a etats finis, prise de decision decentralisee sur des SED, controle supervise decentralise de SED, diagnostic decentralise de SED, prise de decision multi-decisionnelle sur des SED, controle supervise multi-decisionnel de SED, diagnostic multi-decisionnel de SED.

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