Apprentissage basé sur l’usage en interaction humaine avec un assistant adaptatif

Gestion d’infrastructure Cloud Computing

La société Cloud Temple une Société de Service et d’Ingénierie Informatique (SSII) spécialisée en infogérance sur Cloud Computing. Ce type d’infogérance consiste à virtualiser les briques matérielles qui composent un système d’information classique (une unité centrale, un disque de stockage, un câble réseaux, etc) afin de rendre plus flexible leur maintenance. Ces dernières années, la taille et la complexité des infrastructures de type Cloud Computing ont explosé avec l’essor de nouvelles applications, rendant la gestion de ces infrastructures par les administrateurs de la société de plus en plus difficile. Ainsi, la société Cloud Temple possède une centaine de clients issus de tous les secteurs du tissu économique français : commerçants web, municipalités, banques, gestionnaires d’actifs, industriels ou encore média et qui possèdent des besoins propres. Les systèmes d’information de ces clients s’exécutent sur une infrastructure répartie sur de plus de 2000 serveurs hébergés dans quatre data centers localisés en France.

Parallèlement à cette accroissement de complexité, les infrastructures se développent autour de la notion de services de ressources tels que les serveurs physiques, les machines virtuelles, les capacités disques ou encore les adresses réseaux et récemment autour du concept de Virtual Data Center (VDC). La notion de VDC a été introduite pour offrir aux utilisateurs mais aussi aux administrateurs une plus grande flexibilité dans l’usage de leurs ressources. A cette fin un VDC organise ses ressources matérielles et réseaux en pools définis spécifiquement pour répondre aux besoins métiers d’un client. Dès lors, ce dernier doit disposer d’une complète flexibilité dans l’affectation des ressources des pools au gré de ses besoins opérationnels. Ce niveau de flexibilité nécessite d’accéder en un point unique à l’ensemble des informations du VDC (l’état courant dans lequel se trouve l’infrastructure en terme de ressources allouées, consommées, restantes par type) et des opérations (création/suppression de machines virtuelles, de disques, de réseaux, etc.). Le client doit également accéder à la gestion des services logiciels existants ou à venir : sauvegarde, supervision, VPN-SSL, BigData, ou encore VOIP auxquels il aurait souscrit.

Un scénario typique de gestion de l’infrastructure, impliquant les opérateurs de la société et/ou ses clients, nécessite la réalisation coordonnée d’activités sur plusieurs services ou composants de l’infrastructure. Ces activités correspondent dans la majorité des cas à des tâches de diagnostique et de production/exécution de plans d’actions (retrouver les origines d’une panne, appliquer une procédure de remédiation). Dans les deux cas, la prise de décision repose sur la perception d’un environnement complexe. De la même façon, établir une suite d’actions susceptible de recouvrer une situation nominale requière une multitude de connaissances expertes impossibles à maîtriser dans leur globalité. En conséquence, les opérateurs sont régulièrement engagés dans une activité d’investigation pour déterminer quelle information est utile dans un contexte particulier ou quelle compétence sera nécessaire pour réaliser l’objectif. Avec l’expérience, certaines tâches deviennent par la suite fastidieuses, comme l’enchaînement des actions élémentaires d’un plan établi dans un contexte bien connu.

Les besoins en adaptation

La société fait face à des coûts importants en développement logiciel et en support. Afin de mieux comprendre les responsabilités qui incombent aux différents acteurs qui interviennent dans l’établissement d’une solution de Cloud Computing nous listons ci-dessous chacun de leur rôle :

Le client Le client possède un rôle double, celui d’utilisateur final qui consomme la solution de virtualisation et celui d’opérateur qui adapte une solution à ses besoins métiers.

Le fournisseur de technologies La société repose sur des fournisseurs de technologies de virtualisation qui mettent à disposition des services numériques pour contrôler les ressources virtuelles. Ces services numériques se présentent soit sous la forme de systèmes complets avec interface utilisateur, soit sous la forme d’Interfaces de Programmation Applicative (API) à partir desquels le consommateur de ces APIs peut construire une application plus aboutie.

Les développeurs Les fournisseurs de technologies offrent des services applicatifs morcelés et d’un niveau d’abstraction trop bas pour être directement utilisés par les clients. La société doit donc développer une couche applicative qui correspond aux besoins métiers de leurs clients et leurs permettre d’accéder en un point unique à leur infrastructure.

Les superviseurs Les clients ont également besoin de support pour gérer au quotidien leur infrastructure. Les opérateurs de la société supervisent donc une partie des systèmes d’information de leurs clients afin de remédier aux pannes et d’assister les clients dans l’adaptation d’une solution à leurs besoins opérationnels.

La société possède plusieurs objectifs. Celui de contrôler les coûts en développement et en supervision mais également de s’adapter à des besoins spécifiques pour chaque client, de suivre les innovations opérées par les fournisseurs de technologies de virtualisation, d’aligner la vitesse des développements à l’évolution des besoins de leurs clients, etc. Lorsque cet environnement devient trop complexe, la conception de systèmes adaptatifs devient un levier pour atteindre l’ensemble de ces objectifs (Salehie et Tahvildari 2009). Les principaux facteurs que la société souhaite adresser sont le changement fréquent des exigences utilisateurs, le besoin de créer des développements plus rapides et d’être flexible lors de l’ajout, de la suppression ou de la modification d’une fonctionnalité et pour lesquels les systèmes adaptatifs peuvent apporter une réponse (Subramanian et Chung 2001).

Les systèmes adaptatifs

Subramanian (Subramanian et Chung 2001) a répertorié différentes définitions des systèmes adaptatifs dont nous listons certaines d’entres elles cidessous :
— « Les systèmes auto-adaptatifs modifient leurs propres comportements en réponse à leur environnement opérationnel. »
— « L’adaptation est définie comme la facilité avec laquelle le système ou une partie du système peut s’adapter à des exigences changeantes. »
— « Un programme est adaptable s’il peut facilement être changé. Il est adaptatif, s’il peut automatiquement changer son comportement en fonction de son contexte. »
— « … une métrique qualitatif qui peut être utilisée pour évaluer la facilité avec laquelle un logiciel permet à des contraintes techniques et à des besoins utilisateurs d’être satisfaits. » .

On peut distinguer différents niveaux d’adaptation caractérisés par le terme «facilité». À une extrémité on trouve les systèmes adaptables, ils sont conçus comme une boucle ouverte entre le système et le concepteur et nécessitent une intervention pour être adaptés à un nouvel environnement (modification du logiciel, configuration, redéploiement, …). À l’autre extrémité, les systèmes auto-adaptatifs sont conçus comme une boucle fermée entre le système et son environnement et possèdent des procédures qui fournissent le rôle adaptatif de façon autonome.

Table des matières

1 Introduction
1.1 Motivations
1.2 Contributions
1.3 Plan de thèse
2 Contexte industriel et systèmes adaptatifs
2.1 Gestion d’infrastructure Cloud Computing
2.2 Les besoins en adaptation
2.3 Les systèmes adaptatifs
2.4 Interface dialogique pour l’adaptation des systèmes
3 Interaction par parole pour la réalisation de tâches
3.1 Émulation d’un dialogue
3.2 Les principaux composants d’un système de dialogue
3.3 Application pour les agents instructibles
3.3.1 Plow
3.3.2 Lia
4 Approche cognitive du langage et mise en œuvre en robotique
4.1 Contexte
4.2 Développement du langage
4.3 Application en robotique
4.4 Transfert vers le monde numérique
5 Agent virtuel apprenant
5.1 Principe de fonctionnement
5.2 Environnement partagé
5.3 Perception de l’environnement
5.3.1 Structure des événements
5.3.2 Représentation du sens
5.3.3 Mémoriser les constructions
5.4 Gestion du dialogue et apprentissage
5.4.1 Interaction avec les autres modules
5.4.2 Flux de contrôle du module InterpreterProcess
5.5 Agir dans l’environnement
5.6 Intégration des modules : Exemple
5.7 Création des variables
5.8 Cas d’utilisation
5.9 Évaluation du système
5.10 Évaluation cross-linguistique
6 Variabilité linguistique
6.1 Une approche basée sur la similarité sémantique de paires de phrases
6.2 Module de similarité sémantique
6.2.1 Explication du modèle
6.2.2 Adaptation des données et de la mesure de performance
6.2.3 Mise en œuvre et résultats préliminaires
6.3 Module de la variabilité linguistique
6.3.1 Principe de fonctionnement
6.3.2 La similarité sémantique pour la recherche de procédures candidates
6.3.3 La similarité sémantique pour la détection d’arguments
6.3.4 Mise en œuvre et résultats préliminaires
6.4 Intégration du module de variabilité linguistique
6.4.1 Adaptation du comportement de l’agent
6.4.2 Exemples de cas d’utilisation
6.5 Conclusion
7 Conclusion

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