projet de 4 année à l’insa eenne alibert séminaire dream

Projet de 4ième année à l’INSA Séminaire DREAM

21 juin 2010

1

E"enne Alibert Florian Barbede1e Pierre Chesneau Mathias Deshayes Sevan Hartunians Mathieu Poignet

Encadrant : Laurence Rozé

Genèse du projet

2

 Entreprise Telelogos   Spécialisée dans le middleware

 Constat :   Augmentation des flottes d’appareils mobiles en entreprise

  Applications critiques sur PDA   Problèmes de maintenance

 Développement d’un logiciel concept   Contact avec DREAM pour l’aspect Diagnostic

Objec"fs

3

 Diagnostic embarqué   Effectuer une surveillance du système

  Relever l’état du système (processus lancés, niveau de mémoire…)

 Opérer un diagnostic et une réparation du système   Être transparent à l’utilisateur

 Apprentissage de règles automatisé  Déduire de nouvelles règles   Insérer les règles déduites dans la partie diagnostic

Projet ManageYourself

4

Mise à jour du système de diagnostic

Situation non reconnue

Surveillance en ligne

  Architecture Globale   Repor6ng   Système Expert

  Démonstra6on

5

Architecture Globale

Serveur

•  Apprentissage

Client Mobile

Surveillance du Système

(Reporting)

Diagnostic (Système Expert)

Rapports de surveillance

Mise à jour des règles

6

Repor"ng 1/4

Rapport de fonctionnement

Surveillance continue du

système mobile

Via coredll.dll et la classe

SystemState Rapport de bug

7

Utilisé par apprentissage et système expert

Utilisé par apprentissage

Repor"ng 2/4  Eléments surveillés (52 en tout) :

  Périphériques (appareil photo, clavier…)   Appels (appels en cours, redirection d’appels…)   Batterie (batterie restante…)  Mémoire (mémoire vive restante…)   Réseaux (connexion wifi, puissance du signal…)   Carte SIM (présence d’une carte, mémoire pleine…)   Bluetooth (activation, nombre de connexions)   Liste des processus   Autres (Rotation, profil son, application courante…)

8

Repor"ng 3/4

 Exemple de rapport de fonctionnement

 Exemple de rapport de bug

9

ATTRIBUT BatteryLifeTime NUMERIC ATTRIBUT ACLineStatus NUMERIC ATTRIBUT CameraPresent {True,False} ATTRIBUT KeyboardPresent {True,False} ATTRIBUT Bug {True,False}

4294967295,1,True,True,False

4294967456,1,False,True,True

Repor"ng 4/4  Rapports codés en binaire

 Gain de place mémoire  Ne prend pas beaucoup de place sur le téléphone   Permet des transferts plus rapide

 Transferts plus sécurisés

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Système Expert 1/2

  Application de diagnostic = Système Expert   Simple Rule Engine   Psharp   Développement de leur propre système expert

 Moteur d’inférence   Chainage avant   Première règle trouvée déclenchable est exécutée   Règles exécutées une et une seule fois

  Actions   Déduction de nouveaux faits   Exécution d’actions correctives (.exe)

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Système Expert 2/2

 Grammaire des règles   Regle → SI condition (ET condition)* ALORS action FSI   Condition → nomAttribut operateur partieDroite  Operateur → = | > | < | ≤ | ≥   partieDroite → nomAttribut | valeur   Action → APPEL nomProg | nomAttribut = partieDroite

 Exemple de règles

12

SI memoireSaturee = true ET applicationA = true ALORS APPEL correctifA.exe FSI

Démonstra"on

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Situation normale

Génération de rapports de

fonctionnement Diagnostic bon

Règle présente dans le système expert :

SI ACLineStatus = 0 ET iexplore.exe = 1 ALORS APPEL correctifA.exe FSI

Lancement de Internet Explorer

Débranchement du chargeur

Diagnostic d’une situation problématique

Appel du correctif

correspondant

  Architecture serveur   Communica6ons   Créa6on du .arff   Appren6ssage   Interface Administrateur

  Compila6on .mrf ‐> .cs

  Démonstra6on

15

Architecture Serveur

16

MediaContact

Système Mobile

Script Concaténation

Apprentissage

Interface Administration

Compilateur Mrf ‐>cs

Compilateur C#

InferenceEngine.dll Actions

Base de règles

SE

Report.bin

Report.arff

NewRules.appr

NewRule.mrf RuleBase.cs

RuleBase.exe

Compilateur bin ‐>rep

Report.rep

Communica"ons 1/3

17

MediaContact

Système Mobile


Apprentissage



Compilateur C#


Base de règles

SE

Report.bin

Report.arff

NewRules.appr


RuleBase.exe


Report.rep

Communica"ons 2/3

18

Console(s) d’administration

PDA

IP GPRS, EDGE,

UMTS, HSDPA, Wi-Fi, xDSL, RNIS, RTC

LAN

Serveur(s) de communications

Tablette

Portable

Système point de vente

Machine communicante

Applications

Messagerie

Données

SI CENTRAL

Serveur : Windows 2000 / 2003

Client distant : Windows 2000 / 2003 / XP / Vista Windows CE / Mobile 5.0 - 6.0

Console(s) Web

Gestion multi-réseau

Fonctionnement de MediaContact

Communica"ons 3/3

 Utilisation de Mediacontact

  Envoi régulier de rapports de surveillance à l’apprentissage

  Appel de programme pour concaténer des rapports

 Mise à jour des règles du système expert

19

Créa"on du fichier .arff 1/2

20

MediaContact

Système Mobile


Apprentissage



Compilateur C#


Base de règles

SE

Report.bin

Report.arff

NewRules.appr


RuleBase.exe


Report.rep

Créa"on du fichier .arff 2/2

  Décodage des rapports binaires   Création dynamique de l’entête : type des attributs   Concaténation des rapports

  Une ligne par rapport

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@ATTRIBUTE BatteryLifeTime NUMERIC @ATTRIBUTE ACLineStatus NUMERIC @ATTRIBUTE CameraPresent {True,False} @ATTRIBUTE KeyboardPresent {True,False} @ATTRIBUTE PhoneActiveCallCount NUMERIC

@DATA 4294967295,1,True,True,1 4294967456,1,False,True,1

Appren"ssage 1/10

22

MediaContact

Système Mobile


Apprentissage



Compilateur C#


Base de règles

SE

Report.bin

Report.arff

NewRules.appr


RuleBase.exe


Report.rep

Appren"ssage 2/10

 Objectif : déduire des règles à partir des rapports  Contexte :

  Apprentissage supervisé, fonction cible discrète   Pouvoir comprendre les règles pour associer des actions

 Choix de l’algorithme :   Arbres de décision (C4.5)

  Possèdent un grand pouvoir d’expression   Données bruitées possibles   Sont lisibles par un humain

 Choix d’une bibliothèque : Weka 23

Appren"ssage 3/10

  Simulateur : Attributs   memoire ∈ {normale,saturee,presqueSaturee }   applicationA ∈ {lancee,nonLancee }   applicationB ∈ {lancee,nonLancee }   applicationC ∈ {lancee,nonLancee }   derniereVersionA ∈ {oui,non }   derniereVersionB ∈ {oui,non }   derniereVersionC ∈ {oui,non }   batterie ∈ {normale,faible,vide }   plantage ∈ {oui,non }

24

Appren"ssage 4/10

  Simulateur : entrées   SI memoire=saturee ET applicationC=lancee ALORS plantage=oui FSI

  SI memoire=presqueSaturee ET applicationC=lancee ALORS plantage=oui FSI

  SI memoire=saturee ET applicationA=lancee ALORS plantage=oui FSI

  SI applicationA=lancee ET applicationB=lancee ALORS plantage=oui FSI

25

Appren"ssage 5/10

  Simulateur : sortie fichier arff @relation Smartphone1 @attribute memoire {normale,saturee,presqueSaturee} @attribute applicationA {lancee,nonLancee} @attribute applicationB {lancee,nonLancee} @attribute applicationC {lancee,nonLancee} @attribute derniereVersionA {oui,non} @attribute derniereVersionB {oui,non} @attribute derniereVersionC {oui,non} @attribute batterie {normale,faible,vide} @attribute plantage {oui,non} @data normale,lancee,nonLancee,lancee,non,non,oui,normale,non normale,nonLancee,lancee,lancee,oui,oui,non,vide,non presqueSaturee,lancee,nonLancee,lancee,non,non,oui,normale,oui saturee,lancee,nonLancee,nonLancee,oui,oui,non,vide,oui

26

Appren"ssage 6/10

27

100% de reconnaissance des 1000 exemples

Règles apprises ⇔ règles simulateur

Règles un peu plus compliqués que règles du simulateur

Appren"ssage 7/10   4 autres téléphones testés :

 Mémoire : attribut numérique ∈[0 256]  Diminution du nombre d’exemples de plantages

  Saturé ∈[240 256]   Probabilité de 1/10 d’avoir deux applications lancées

  Introduction de données bruitées (1 sur 100)  Apprentissage très bon

  98,8% de reconnaissance   Les exemples mal classés sont les exemples bruitées  Nombre de règles raisonnable

28

Appren"ssage 8/10

 Dernier téléphone testé : règle aléatoire :   SI memoire ∈[200,240] ET applicationC=lancee ALORS plantage=ouiounon FSI

 Une chance sur deux de planter

  Permet de voir si l’apprentissage peut s’adapter à des situations plus floues

29

30

15 règles de plantage apprises !

Appartition des attributs : •  batterie •  derniereVersionB •  derniereVersionA

Appren"ssage 9/10 Minimum %

reco Nb règles Variables parasites

2 97,7 15 Batterie, derniereVersionA, derniereVersionB

6 98 12 Batterie, derniereVersionB

10 97,8 10 Batterie, derniereVersionB

15 97,4 6 derniereVersionB

30 97,2 3

40 97,2 3

50 96,9 3

60 96,7 3

100 92,6 1

31

Appren"ssage 10/10  Questions

  Choisir critère sur taux reco / nombre var ?  Développer arbre jusqu’à une profondeur donnée ?   Regarder les algos du coté règles de classification ?

32

Interface d’administra"on 1/3

33

MediaContact

Système Mobile


Apprentissage



Compilateur C#


Base de règles

SE

Report.bin

Report.arff

NewRules.appr


RuleBase.exe


Report.rep


  Seul maillon de la chaine non‐automatique

 Permet de :   Lister les règles déjà présentes dans le système expert   Lister les règles trouvées par l’apprentissage   Entrer de nouvelles règles manuellement   Associer des actions aux règles

34


35 Panneau principal de l’interface d’administration

Compila"on .mrf ‐> .cs 1/2

36

MediaContact

Système Mobile


Apprentissage



Compilateur C#


Base de règles

SE

Report.bin

Report.arff

NewRules.appr


RuleBase.exe


Report.rep

Compila"on .mrf ‐> .cs 2/2   Utilisation de javacc pour la création du compilateur

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#Declaration des attributs ATTRIBUT memoire NUMERIC ATTRIBUT memDiscret {normale,saturee,presqueSaturee} ATTRIBUT applicationC {lancee,nonLancee}

#Declaration des règles SI memDiscret = saturee ET applicationC=true ALORS APPEL viderMemoire.exe FSI SI memoire < 100 ALORS memDiscret = saturee FSI

// beginning of a new rule. (ruleid : 0) List<Condition> lConditions_0 = new List<Condition>(); List<InferenceEngine.Action> lConsequences_0 = new List<InferenceEngine.Action>(); lConditions_0.Add(new Condition(Condition.operators.EQUAL,new LeftOperand(this.kb.registerFact("memDiscret")),new ValueOperand(new Symbol("saturee")))); lConditions_0.Add(new Condition(Condition.operators.EQUAL,new LeftOperand(this.kb.registerFact("applicationC")),new ValueOperand(new Symbol("true")))); //end of conditions for ruleid : 0 lConsequences_0.Add(new ExecuteMethod("viderMemoire.exe")); kb.addRule(new Rule(lConditions_0,lConsequences_0)); //End of rule . Ruleid :0

.mrf

.cs

Démonstra"on

38

Situation problématique (Saturation de la

RAM)

Non‐détection du problème

Plantage d’une application

Création du rapport de bug

Envoi des rapports Analyse des rapports par l’apprentissage

Génération de nouvelles règles

Validation et ajout d’un correctif

Mise a jour du système expert sur le mobile

Situation problématique (Saturation de la

RAM)

Détection du problème

Application du correctif approprié

  Très bon projet de 4ième année

  Problème du test   Reste beaucoup de travail du coté appren6ssage

  U"liser des algorithmes perme1ant de généraliser sur les a1ributs

  Regarder du coté des règles de classifica"on ?   Introduire des no"ons de type d’appareil ?

  Bourse Ciffre en perspec6ve

40

Ques"ons ?

41

MediaContact

Système Mobile Report.bin

RuleBase.cs Script

Concaténation

Apprentissage



Compilateur C#


Base de règles

SE

Report.arff

NewRules.appr

NewRule.mrf

RuleBase.exe


Report.rep

Reporting Système Expert Report.bin Inférence

projet de 4 année à l’insa eenne alibert séminaire dream

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