Informatique verte des capteurs intelligents à la fouille de données - 2014-11-25 - Journées recherches de l'ICAM @ Lille

Informatique vertedes capteurs intelligents à la fouille de données

Jérôme Rocheteau

Institut Catholique d’Arts et Métiers, Nantes, France

Lille, mardi 25 novembre 2014

Informatique verte Lille | 2014-11-25 1 / 18

mailto:[email protected]

Contexte

TIC ≈ 15% des émissions carbone en 2014

système + de smartphones, tablets, serveurs, ...matériel + d’efficacité énergétiquelogiciel − d’efficacité énergétique

Informatique verte ?

aspects énergétiquesingénierie logicielle


Problématique

Constat

1 le matériel requiert de la puissance électrique2 le logiciel requiert des ressources matérielles

Complexité

logiciel → matérielsource → binaire


Hypothèses

Plate-forme intelligente

1 Entréesdes observateurs – sondesdes observés – codes source et binaire

2 Sortiesdes données de mesuredes analyses statistiques

3 Moyens (données −→ informations)sondes intelligentesfouille de données


Objectifs

Spécifications de cette plate-forme

conception par approche descendanterétro-conception d’une plate-forme existanteplate-forme sédimentée par approches ascendantes

plans de la plate-forme diagrammes UMLdomaine d’application limité à Java


Aperçu

1 Spécification

Analyse des besoins

Analyse des exigences

Cas d’utilisation

2 Conception

Processus de mesure

Tâche de mesure

Protocole de mesure

3 Modélisation

Modèle de données

Requêtes d’analyse


Analyse des besoins

1 analyse statiquecode source

2 coût énergétiqueattributsméthodes

3 facteurs de consommationtemps d’exécutionallocation mémoireaccès disquetraffic réseaucharge CPU

4 règles d’éco-conceptionmotif ← motif moins énergivorepriorité entre règles


Analyse des exigences

1 Finesse des éléments de mesuréstypes de donnéesstructures de donnéesinstructions algorithmiques

2 Fiabilité des instruments de mesurefinesse des sondes de mesurestabilité des résultats de mesure


Cas d’utilisation

ajouter un code

générer les tests

lancer les mesures

analyser les résultats


Processus de mesure

le code est-ilmature ?

lancer unemesure

nettoyerla mesure

purger lesmesures

oui

non

maturité du code : stabilité des résultats

nombre de mesures > 25écart-type entre les mesures 6 10%


Tâche de mesure

Observee Platform Observers

resultstop

launch

start

warm-updeploy

infoinfo


Protocole de mesure

Données brutes


Protocole de mesure

Données pré-traitées


Protocole de mesure

Données normélisées


Protocole de mesure

Protocole : espace × temps

valable pour plusieurs types d’espaces :

puissance électrique énergiemémoire RAM kb seconde ?accès HDD kb seconde ?traffic réseau kb seconde ?charge CPU ratio seconde ?


Protocole de mesure

Élimination des mesures polluées ... avant


Protocole de mesure

Élimination des mesures polluées ... après


Protocole de mesure

Élimination des mesures polluées ... pendant


Modèle de données

Measurestamptimespace

Sensornameversion

Typename

Testnamemethod

Codename

Runtimenameversion

Environmentarchnameversion


Requêtes d’analyse

Listing 1 – Fiabilité des sondes énergétiquesselect s.name, c.name, avg(m.space), std(m.space)from Measure minner join Test x on x.id = m.testinner join Code c on c.id = x.codeinner join Sensor s on s.id = m.sensorinner join Type t on t.id = s.typewhere t.name = ’energy’group by s.name, c.name with cube


Requêtes d’analyseFiabilité des sondes énergétiques

s .name x.name avg(m.space) std(m.space)Arduino ArrayList 314.78 4.51Arduino LinkedList 767.11 2.15Arduino 541.28 3.33LabView ArrayList 307.37 5.01LabView LinkedList 707.79 4.95LabView 507.58 4.98PowerAPI ArrayList 463.03 12.57PowerAPI LinkedList 846.34 11.45PowerAPI 654.68 12.01

ArrayList 207.38 7.36LinkedList 767.11 6.29

487.24 6.82


Bilan

1 plans simples et précisAPI Java de la plate-formeprotocole Rest entre plate-forme et sondes

2 plate-forme potentiellement intelligentesondes données de mesuremodèle de données analyse des mesures


Perspectives

1 réalisation et valorisation de la plate-forme2 méthode d’analyse statique du coût énergétique3 ensemble ordonné de règles d’éco-conception

Projets de recherche 2015-2017

participation à MEASURE (ITEA3)participation jGreen (ANR)encadrement d’une thèse (ADEME)


Références

• Jérôme Rocheteau, Virginie Gaillard, et Lamya Belhaj.How Green are Java Best Coding Practices ?Barcelona, Espagne.Markus Helfert, Karl-Heinz Krempels, et Brian Donnellan.Proceedings of the 3rd International Conference on Smart Grids andGreen IT Systems,pages 235–246.Barcelona, Espagne, Avril 2014.


Science

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