Manuel d`utilisation de Sim 1.0 Laurent Beaudou, Etienne Duchesne
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1. tats repr sent par un tableau d tats FiniteStateSet 4 PAQUETAGES ET CLASSES FONDAMENTALES 6 un ensemble d nombrable et un ensemble d tats r els Chaque fonction de transition s applique un type d tat particulier De la m me fa on qu il est possible de dfnir de nouvelles fonctions de transitions comme nous le verrons plus loin il est possible de d finir de nouveaux tats il suffit qu ils impl mentent l interface State Chaque classe pouvant servir d tat va de paire avec une classe impl mentant StateSet qui sert d crire l ensemble des tats correspondant Son usage est laiss la discr tion du programmeur de la fonction de transition qui l utilise elle peut par exemple dans le cas d un nombre d tat fini contenir une r f rence sur chaque tat et permettre ainsi une conomie de m moire 4 5 Configuration des tats des sommets Il existe dans la classe SetConfiguration des m thodes pour affecter des tats aux sommets de fa on al atoire esp rance pour chaque tat 1 nombre d tats ou selon une distribution g n r e al atoirement une probabilit est affect e chaque tat dans le cas d un ensemble fini seulement 4 6 Les fonctions de transition et l ex cution Les fonctions de transition sont les fonctions que l on applique un sommet pour avoir son tat apr s la transition Elles doivent impl menter l interface Function Transition et2. lorsqu on le charge Une configuration sauv e contient l ensemble d tat le StateSet et la liste des tats du graphe Tout graphe poss dant le m me nombre de sommet que la taille de la configuration peut alors tre plac dans ces tats Ceci permet de tester une configuration avec plusieurs fonctions de transition diff rentes un graphe avec plusieurs configurations diff rentes 5 Interface Graphique et Utilisation L interface graphique est d finie par une classe majeure MainFrame fen tre d affichage de base Lorsque SIM est lanc en mode graphique sans arguments la configuration est automatiquement initialis e avec la fonction d initialisation StandartlnitFunction afin de pouvoir lancer une simulation rapidement Il suffit alors de choisir des mesures et d appuyer sur START pour lancer la simulation Lorsque un argu ment fonction d initialisation est pr cis au lancement de SIM c est avec cette fonction que la configuration est initialis e Le bouton RESET permet d appeler une nouvelle fois la fonction d initialisation si l utilisateur clique deux fois dessus StandartInitFunction ou la fonction d initialisation pass e en argument de SIM dans ce cas les mesures s lectionn es pour la simulation pr c dente sont gard es pour la nouvelle simulation A tout instant il est possible d arr ter la simulation en appuyant sur BREAK de faire des mesures en appuyant sur MAKE MEASURES d en ajoute
3. tre plac es dans le r pertoire sim apply function Toute classe v rifiant ceci peut tre choisi comme fonction de transition et tre selectionn e dans le menu correspondant de l interface graphique L execution proprement dite se d roule en appliquant la fonction de transition selectionn e sur les sommets du graphe soit tous les sommets dans le cas d une execution synchrone soit certains sommets tir s al atoirement lors d une execution asynchrone chaque sommet a une certaine probabilit d effectuer sa transition 4 7 Mesures Une mesure doit impl menter l interface Measure L utilisateur peut donc d finir autant de mesures qu il veut tant qu elles impl mentent cette interface Notamment il doit g rer lui m me l affichage des r sultats de la mesure voir la javadoc pour plus de d tails Dans le cas des mesures effectu es chaque transition on peut se rendre compte que le terme de Mesure n est pas appropri car il est tout fait possible de cr er une mesure qui ne mesure rien du tout tant qu elle respecte l interface On peut par exemple cr er une mesure qui change le graphe chaque transition voir DynamicChangeGraph 5 INTERFACE GRAPHIQUE ET UTILISATION 7 4 8 Sauvegarde Le graphe et la configuration distribution des tats sur le graphe peuvent tre sauvegard s s parement Lorsque l on sauvegarde le graphe les tats ne sont pas enregistr s et sont ind finis
4. 8 gt S o S est l ensemble des tats d le degr entrant maximum d un sommet et n le nombre de sommets Nous noterons plut t d1 8n o chaque 6 est la fonction de transition partielle associ e au sommet i Chaque d associe aux tats des voisins entrants du sommet le nouvel tat du sommet i Etant donn e une configuration initiale Co le but est d tudier l orbite i e la suite Ci de configurations obtenues en it rant l application de la fonction de transition SIM permet de cr er de grands graphes de l ordre de 10 sommets de d finir une dynamique de l appliquer et de d finir et d appliquer des mesures sur le graphe Il y a deux modes d ex cution un mode graphique avec une interface graphique et un mode console 2 Installation Pour viter les probl mes de compilation dus l interface graphique et une version trop ancienne de Java il y a deux modes de compilation un mode Console et Graphique et un mode Console uniquement Si des probl mes sur viennent la compilation en mode Console et Graphique il est pr f rable de ne compiler qu en mode Console dans ce cas les fonctionnalit s de SIM ne s tendent plus l interface graphique L installation est d taill e dans le fichier install mais nous en rappelons ici les principes make sh install pour le mode graphique et console make sh install C pour le mode console uniquement make sh clean po
5. logiciel alors accroche toi c est parti La hi rarchie du package sim graph est la suivante en haut on trouve la classe abstraite Graph dont h ritent les deux sous classes abstraites Directed et Undirected qui elles m me sont les m res des classes RandomGraph Regular et Defined correspondantes on rajoute U devant le nom de la classe pour sp cifier qu elle h rite de Undirected On remarquera qu il n y a pas de classe Regular car les graphes r guliers ne peuvent pas tre orient s L utilisateur a acc s quasiment tous les constructeurs et m thodes du package Il peut en particulier Construire tous les types de graphes Effectuer des parcours en largeur ou en longueur sur chaque type de graphe Connexifier un graphe quelconque Nous avons pr f r stocker les graphes sous forme de listes d adjacences parce que les matrices c est trop gros si on tudie des graphes 100000 sommets Que dire de plus sinon que des m thodes identiques ont t recopi es dans les classes les plus basses car il fallait instancier un graphe l int rieur et que c est infaisable dans une classe abstraite 4 4 Les tats Pour l instant SIM contient trois tats tat entier Statelnt tat en tier long StateLong et tat r el StateFloat impl mentant tous l interface State Il existe donc trois ensembles d tats correspondants aux trois tats ci dessus Un ensemble fini d
6. Manuel d utilisation de Sim 1 0 Laurent Beaudou Etienne Duchesne Emmanuel Filiot 7 mai 2003 Table des mati res 1 Introduction Installation Lancement de SIM Paquetages et classes fondamentales A Introductions 4 508 LL Us hante Bose ds did ie 42 Vertek e is 2 LE er a CEE EU 2e dr D TN 4 3 Ees Graphes s 2 ma Sante p np E ut nn mnt fe a arana EE a E oaa 44 Les tatsiss sors a a a S a ap aG a M je A 4 5 Configuration des tats des sommets 4 6 Les fonctions de transition et l ex cution AT Mesures ne en nn rider te re OR en NE eee HN a 48 Sauv sard s 22 2 8 8 re ddai is dt UE ge EaR Interface Graphique et Utilisation D finir un protocole en mode Console D finir mesures fonctions de transition ou fonctions d initiali sation fl Mesures tte et A ne Re SNS a Bonn Ne ee 7 2 Fonction de transition 7 3 Fonction d initialisation Am liorations Possibles Contact et Renseignements Compl mentaires 1 INTRODUCTION 2 1 Introduction Tout d abord vous pourrez trouver la javadoc l adresse http www ens lyon fr efiliot poogl Le logiciel SIM est un simulateur de dynamiques sur des r seaux d interactions sociales Un r seau d interactions sociales est repr sent par un graphe orient ou non dont chaque sommet poss de un tat La dynamique sur le graphe est d finie par une fonction de transition Jp U
7. e qui concerne la sauvegarde sim tools contient la class Tools dans laquelle sont d finies des m thodes statiques utiles sim contient la classe Sim d finissant la m thode statique main qui lance le logiciel Pour comprendre le fonctionnement g n ral de SIM nous introdui sons d abord quelques classes et notions utilis es dans le logiciel Les sommets du graphe contiennent un tat qui peut tre entier ou r el et qui peut tre red fini en respectant l interface State Nous avons cr e une interface StateSet pour faciliter la gestion des tats un ensemble d tat peut tre fini il contient alors des tats entiers d nombrable contient alors des tats entiers mais longs ou r el contient des tats r els repr sent s par des doubles A nsi pour faire une simulation les objets suivant sont indispensables le mode d affichage graphique ou console le mode d ex cution born i e avec un nombre d it rations fix ou non le graphe un ensemble d tats la configuration des tats des sommets du graphe qui est d finie l aide des m thodes de la classe SetConfiguration du paquetage state une fonction de transition d finie par impl mentation de l interface FunctionTransition i e une fonction qui va de l ensemble des tats des voisins d un sommet vers le nouvel tat du sommet une ex cution i e un ensemble de m thodes permettant de faire t
8. ion 7 1 Mesure D finir une impl mentation de la classe Measure en oubliant pas de lever les exceptions n cessaires et la plac e dans sim measure et la compiler avec make sh measure ou directement avec javac Il est possible d utiliser le mod le des mesures qui existent d j Se r f rer la javadoc pour plus de renseignements 7 2 Fonction de transition D finir une impl mentation de la classe FunctionTransition en oubliant pas de lever les exceptions n cessaires et la plac e dans sim apply function et la compiler avec make sh function ou directement avec javac Il est possible d utiliser le mod le des mesures qui existent d j Se r f rer la javadoc pour plus de renseignements 8 AM LIORATIONS POSSIBLES 9 7 3 Fonction d initialisation D finir une impl mentation de la classe InitFunction en oubliant pas de lever les exceptions n cessaires et la plac e dans sim protocol init et la com piler avec make sh init ou directement avec javac Il est possible d utiliser le mod le des mesures qui existent d j Se r f rer la javadoc pour plus de renseignements 8 Am liorations Possibles fournir des outils plus conviviaux pour la visualisation des mesures interfacer SIM avec un logiciel de visualisation de graphes g rer la sauvegarde des mesures notamment pour le protocole afficher les r sultats de toutes les mesures en mode texte dans le m me fichier peut parfois t
9. nitfuncionl initfunction2 f lt filename gt pour enregistrer le compte rendu des simulations dans filename par d faut le compte rendu est enregistr dans account log ATTENTION cette option doit toujours tre apr s realtime dans le cas o realtime est indiqu Voir sim Sim java et la javadoc pour plus de d tails 4 Paquetages et classes fondamentales 4 1 Introduction SIM est divis en plusieurs paquetages sim graph contient toutes les classes permettant de d finir des graphes sim apply contient les classes permettant de d finir l x cution asyn chrone ou synchrone voir une section suivante sim apply function contient l interface FunctionTransition d finissant les fonctions de transitions et toutes les impl mentations de cette inter face sim state contient les tats et les ensembles d tats sim measure contient l interface Measure d finissant une mesure ses impl mentations et d autres classes g rant des groupes de mesures sim protocol contient les classes d finissant un protocole de simulation pour le mode console 4 PAQUETAGES ET CLASSES FONDAMENTALES 4 sim protocol init contient l interface InitFunctionet ses impl mentations i e les fonctions d initialisation utilis e pour d finir un protocole ou dont l une est lanc e au d marrage de SIM sim view contient tout ce qui concerne l interface graphique sim save contient tout c
10. outes les transitions les calculs de mani re synchrone ou non on peut aussi ajouter des mesures qui seront faites entre chaque transition Une mesure doit impl menter l interface Measure L ensemble de ces donn es sont regroup es alors dans un objet Configuration dans le paquetage sim protocol La simulation peut com mencer d s lors que la configuration est d finie L interface graphique permet de d finir la configuration avec des fen tres des menus etc En mode console il faut regrouper toutes ces informations dans une classe sp ciale que nous appe lons fonction d initialisation InitFuntion Cette interface impose de d finir une m thode init qui initialise la configuration C est ainsi qu en d finissant plusieurs fonctions d initialisation nous pouvons d finir ce que nous appelons un protocole de simulation i e une suite de simulations que nous d velopperons plus loin Cette courte introduction nous permet d aborder de fa on plus d taill e les no tions que nous venons de voir 4 PAQUETAGES ET CLASSES FONDAMENTALES 5 4 2 Vertex Un sommet est repr sent par la classe Vertex il contient un num ro un tat et une liste de voisins entrants dans le cas orient donc une liste d objets Vertex Un graphe est alors repr sent par une liste de sommets voir la section suivante 4 3 Les Graphes Salut toi utilisateur potentiel ce manuel va te r v ler les merveilles de ma partie du
11. r par ADD MEASURES d effectuer une seule transition en appuyant sur ONE TRANSI TION et de reprendre la simulation en appuyant de nouveau sur START Ceci est rendu possible car la simulation est propuls par un thread Les me sures s lectionn es au d but ou ajout es sont effectu es chaque transition Il est aussi possible de voir la progression de la simulation en appuyant sur SEE PROGRESS Au centre de la fen tre il y a deux panneaux juxtapos s l un contient l affichage des r sultats des mesures si le mode SEE IN FRAME n est pas s lectionn si non dans l autre cas les r sultats des mesures sont affich es dans des fen tres ind pendantes l autre contient des informations concernant la configuration nombre de sommets nombre d ar tes nom de la fonction de transition etc ce dernier panneau est actualis toutes les secondes par un thread Enfin quand l utilisateur n appuie qu une seule fois sur RESET la simulation en cours s arr te et les boutons de la bordure de gauche s activent dans l ordre 6 D FINIR UN PROTOCOLE EN MODE CONSOLE 8 de s lection des l ments D abord le graphe ensuite l ensemble d tats etc Ces boutons cr ent de nouvelles fen tres de s lection de l ments de la Configuration d finies dans le paquetage sim view et ayant tous un nom explicite commen ant par Select ou Set Comme il est laiss l utilisateur le droit de red finir de nouvelles fonc
12. re assez illisible permettre de recommencer une simulation en gardant simplement le graphe de la pr c dente 9 Contact et Renseignements Compl mentaires Ilbeadou ens lyon fr educhesn ens lyon fr efiliot ens lyon fr La javadoc sur http www ens lyon fr efiliot Sur chaque page de documentation de la javadoc ont t ajout s les emails des auteurs des classes il faut donc les contacter en priorit pour un probl me particulier
13. tions de transition et de mesures directement en java le logi ciel int gre dynamiquement les nouvelles fonctions impl mentants les interfaces requisent Nul besoin de recompiler tout le logiciel il suffit simplement de com piler les nouvelles fonctions Il est aussi possible d ouvrir des nouvelles fen tres principales et d effectuer plusieurs simulations en m me temps ainsi que de sauver de charger la configuration ou simplement le graphe 6 D finir un protocole en mode Console Pour d finir un protocole il faut d finir des fonctions d initialisation et les passer en arguments de SIM son lancement pr c d s de l option protocol Le logiciel v rifie automatiquement qu elle aient le bon type Les fonctions d ini tialisation repr sentant des simulations sont ex cut es les unes la suite des autres et le compt rendu du protocol est stock dans un fichier Les r sultats des mesures dans ce cas sont stock s eux aussi dans le fichier de compte rendu et leur affichage est g r par l utilisateur Ce mode est con u pour pouvoir r aliser des simulations avec des graphes dont la g n ration prend beaucoup de temps Dans une fonction d initialisation l utilisateur doit d finir les mesures sta tiques qui seront effectu es au d but et la fin des simulations ainsi que les mesures qui seront effectu es chaque transition 7 D finir mesures fonctions de transition et fonctions d initialisat
14. ur effacer tous les fichiers class make sh init pour compiler les fonctions d initialisation du r pertoire sim protocol init make sh function pour compiler les fonctions de transition du r pertoire sim apply function make sh doc pour construire la javadoc dans le r pertoire doc make sh measure pour compiler toutes les mesures du r pertoire sim measure Il est conseill de faire make sh clean entre deux compilations en mode console et en mode console et graphique 3 LANCEMENT DE SIM 3 Il est aussi conseill de bien sauvegarder tous les fichiers avant de faire la java doc un fichier ouvert et non sauvegard cet instant entra nerait l chec de la construction de la javadoc 3 Lancement de SIM Se placer dans le r pertoire contenant le fichier make sh java sim Sim pour lancer SIM en mode graphique s il est disponible java sim Sim lt initfunction gt pour lancer SIM en mode graphique s il est disponible avec la fonction d initialisation initfunction java sim Sim protocol lt initfunctioni gt lt initfunction2 gt pour lancer un protocole en mode console point d taill dans une section sui vante java sim Sim protocol Options lt initfunctioni gt lt initfunction2 gt pour lancer SIM en mode console avec les options d taill e ci dessous Options realtime pour faire les mesures temps r el i e entre chaque transition d finies dans i
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