L'existence, dans de nombreuses espèces, de comportements coopératifs entre individus non-apparentés constitue un paradoxe apparent pour la théorie de l'évolution. L'explication la plus acceptée est que les comportements coopératifs peuvent être « incités » par un mécanisme qui récompense les coopérateurs et punit les tricheurs. On parle alors de « coopération conditionnelle ». La majorité des travaux en théorie des jeux évolutionnaires cherchent seulement à expliquer comment des comportements coopératifs en général peuvent exister à un équilibre évolutionnaire. Dans cette thèse, nous cherchons au contraire à montrer que la théorie des jeux évolutionnaires peut aussi permettre de comprendre certaines des propriétés fines des comportements coopératifs qu'on observe dans le vivant, en particulier dans le cas de l'espèce humaine. Tout d'abord, nous posons la question de l'origine de la coopération conditionnelle. Comment la coopération conditionnelle peut-elle évoluer à partir d'une situation initiale dans laquelle personne ne coopère ? A l'aide de méthodes empruntées à l'apprentissage automatique, nous montrons que la coopération conditionnelle peut évoluer en tant que sous-produit d'une adaptation à des interactions dans lesquelles les intérêts des participants sont alignés. Nous montrons également que ce processus évolutif ne peut aboutir qu'à deux résultats opposés. Soit toutes les opportunités de coopération sont « trouvées » par l'évolution, ce qui correspond à la prévalence des comportements coopératifs chez l'Homme, soit un nombre très réduit d'opportunités de coopération sont « trouvées », ce qui correspond aux comportements coopératifs non humains. Nous proposons également une variante de ce modèle qui permet d'expliquer pourquoi de nombreux mutualismes sont des formes exagérées de cas d'interactions basées sur des intérêts communs. Dans un second temps, nous nous concentrons sur un mécanisme particulier de coopération conditionnelle : le choix du partenaire. Nous utilisons des simulations individu-centrées, et nous montrons que si l'on peut choisir librement ses partenaires dans la coopération, alors le seul niveau d'effort investi dans la coopération qui est évolutivement stable est celui qui maximise l'efficacité sociale de la coopération. Puis, nous développons des modèles analytiques, importés de la théorie économique des appariements. Nous montrons que la seule distribution des bénéfices générés par la coopération qui est évolutivement stable ne dépend pas des rapports de force et est proportionnelle à la contribution de chacun des participants. Ainsi, la théorie du choix du partenaire explique deux propriétés fines des comportements coopératifs chez l'Homme : nos préférences pour les formes de coopération les plus socialement efficaces et notre sens de l'équité. Enfin, nous montrons que la théorie des signaux coûteux, appliquée à la coopération, peut expliquer plusieurs propriétés de la réputation morale, puis nous concluons en discutant de futures directions de recherche. / The existence of cooperation among non-kin in many species constitutes an apparent paradox for evolutionary biologists. The most commonly accepted explanation is that cooperation can be enforced by mechanisms that reward cooperators or punish cheaters. Most of the theoretical works in evolutionary game theory, however, aim only at explaining how some cooperation can exist at an evolutionary equilibrium, thanks to these enforcement mechanisms. Here, we aim at showing, instead, that evolutionary game theory can also explain the fine-grained properties of the cooperation that takes place in the living world, especially in the case of the human species. First, we address the question of the origin of enforced cooperation: How can enforced cooperation evolve from an initially non-cooperative state? Using tools from the field of machine learning, we show that enforced cooperation can evolve as a by-product of adaptation to interactions with shared interests. We also show that this process has only two possible evolutionary outcomes. Either all cooperative opportunities are enforced, which corresponds to the human cooperative syndrome, or only a very few number are, which corresponds to non-human cooperation. We also propose a variation of this model to explain why many mutualisms are exaggerated forms of cooperation with shared interests. In a second approach, we focus on one specific enforcement mechanism called partner choice. Using agent-based simulations, we show that, when individuals can freely choose their cooperative partners, the only level of effort invested into cooperation that is evolutionarily stable is the one that maximizes the social efficiency of cooperation. We then build analytical models of partner choice imported from economic matching theory. We show that the only evolutionarily stable distribution of the benefits of cooperation is both independent of bargaining power and proportional to each participant's relative contribution. Thus, partner choice explains two fine-grained properties of human cooperation, namely our preferences for the most socially efficient forms of cooperation and our concerns for fair distributions. Finally, we show that costly signalling models of cooperation can explain several properties of moral reputation, and we conclude by discussing directions for future research.

Dans les réseaux sans fil distribués où plusieurs antennes ne peuvent pas être intégrées dans un même nœud de communication, les techniques MIMO (Multiple Input Multiple Output) coopératives permettent d'exploiter le gain de la diversité spatio-temporelle pour augmenter les performances ou réduire l'énergie consommée pour les communications. Dans cette thèse, des stratégies MIMO coopératives sont proposées pour les réseaux de capteurs sans fil (RCS), où la consommation d'énergie est la contrainte la plus importante. Leur avantage en termes de taux d'erreur et de consommation d'énergie sur les techniques mono-antenne (SISO), même multi-étapes, et sur les techniques de relais, est clairement mis en évidence. Une sélection du nombre d'antennes d'émission et de réception, optimale en termes d'efficacité énergétique, est également proposée en fonction des distances de transmission. Les inconvénients du MIMO coopératif, comme les imperfections de synchronisation à l'émission ou les bruits additifs en réception, qui affectent leurs performances dans les réseaux sans fil distribués, sont abordés. Deux nouvelles techniques de réception coopérative basées sur le principe de relais, ainsi qu'une nouvelle technique de combinaison spatio-temporelle sont proposées afin d'augmenter l'efficacité énergique de ces systèmes MIMO coopératifs. Enfin, des comparaisons de performance et de consommation d'énergie entre les techniques MIMO coopératives et de relais montrent que leur utilisation dépend beaucoup de la topologie du réseau et de l'application. Une stratégie d'association est proposée pour exploiter simultanément les avantages des deux techniques de coopération.

Les entreprises se focalisent de plus en plus sur les aspects organisationnels qui leur permettent de se structurer en processus complexes. ainsi, de nouveaux besoins apparaissent pour mieux définnir, coordonner et contrôler les équipes et les activités coopératives. L'objet de cette étude est la définition d'un cadre qui permette d'assister le travail coopératif en apportant aux acteurs une aide à la coopération et à l'activité de groupe. La définition de ce cadre s'inspire de la démarche d'amélioration de processus du CMM (Capability Maturity Model), repris par l'ISO 15504 (ISO SPICE). L'approche est décomposée en 4 axes qui correspondent aux actions progressives à mettre en oeuvre pour définir une organisation adéquate des activités coopératives. L'axe 1 concerne la structuration des activités : analyse des dépendances entre activités, regroupement et/ou décomposition en tâches, planification des groupes de travail. L'axe 2 concerne la caractérisation des activités en fonction des interactions dans les groupes de travail : définition des rôles interactionnels et gestion des interfaces entre groupes de travail. L'axe 3 concerne l'évaluation d'une organisation de travail en fonction du nombre d'itérations entre activités : estimation des durées, charges et coûts. L'axe 4 concerne l'optimisation d'une organisation de travail en fonction des résultats d'évaluation : mise en œuvre de différentes solutions d'organisation et d'exécution des activités. Des méthodes principalement issues de la théorie des graphes et des techniques de partitionnement et d'évaluation de performance sont proposées en support dans chaque axe. Un outil logiciel mettant en œuvre ces propositions a été développé. Il permet d'analyser, de décomposer et d'évaluer des processus complexes, ce qui en fait un support efficace pour l'aide à la décision en management, le contrôle dynamique des processus coopératifs, pour la définition et la reconfiguration d'architecture informatique ...

Les travaux développés dans ce mémoire se situent à l'intersection des domaines du Génie Logiciel et de l'Intelligence Artificielle Distribuée : l'objectif est de spécifier un système d‘aide à la gestion d'information au sein d'une organisation de type administrative complexe sous la forme d'un système multi-agent. Le modèle holonique a été choisi, suite à une étude générale sur les organisations humaines et sur les organisations multi-agent, afin de structurer un système d'aide distribué en adéquation avec notre problématique, à savoir l'apport d'une aide au niveau de chaque acteur de l'organisation et la gestion de la cohérence de son fonctionnement global. Le choix d'une méthode d'analyse et de modélisation de système administratif complexe a nécessité la confrontation, à l'aide d'un benchmark, d'un ensemble de méthodes issues du Génie Logiciel et couramment utilisées. Aucune des méthodes comparées ne répondant totalement aux critères établis, la méthode MAMOSACO, conçue par adaptation et intégration des éléments les plus pertinents des méthodes comparées, est proposée. Cette méthode permet de spécifier un Système Orienté Holon pour l'aide au Travail COopératif (SOHTCO) d'un ensemble des acteurs impliqués dans une procédure donnée. La méthode MAMOSACO a été appliquée, au travers de son atelier de modélisation, sur un ensemble de cas réels de procédures administratives complexes. Et, finalement, sur base du cas d'application développé, un ensemble de perspectives de recherches, tant en ce qui concerne la modélisation qu'en ce qui concerne le système multi-agent holonique, est proposé.

L'objectif de l'apprentissage dans le dialogue homme-machine est de donner à la machine des capacités accrues d'interaction et d'adaptation à l'utilisateur, spécialement pour l'acquisition de nouvelles tâches. Dans le cadre du dialogue coopératif finalisé, la tâche structure le dialogue. Et c'est à travers le dialogue que s'établit quoi faire mais aussi comment faire. Dans cette thèse, nous envisageons l'ordinateur comme un partenaire dans la réalisation d'une tâche, capable d'apprendre puis de reconnaître des situations apprises. Nous présentons un modèle de dialogue centré sur la notion d'apprentissage des savoirs et des savoir-faire. Nous proposons un modèle de dialogue indépendant de la tâche, dans lequel le domaine de travail est défini par l'application, mais où le système de dialogue ne connaît pas a priori la ou les tâches à faire. La machine apprend une tâche et à partir de cette nouvelle connaissance elle peut intervenir dans des situations analogues. Par ailleurs, nous fondons le modèle sur les états mentaux de l'utilisateur. Ces états mentaux, à partir desquels la machine peut interpréter et produire des réponses, expriment les croyances et les intentions de l'interlocuteur. La formalisation des échanges dialogiques est réalisée dans un cadre logique fondé sur l'action. Il contient des éléments d'une logique épistémique (pour la représentation des connaissances), d'une logique de l'action (pour décrire les actions et les effets produits), et d'une logique dialogique (pour exprimer les engagements, les ruptures et les incompréhensions lors des échanges dialogiques). De cette façon, notre modèle intègre (i) la gestion des échanges langagiers et non-langagiers, (ii) la coordination des actions à partir de la reconnaissance de plans, et (iii) la construction de connaissances communes à travers l'acquisition de nouvelles tâches. Enfin, nous avons implémenté le système ICPdraw adaptatif qui nous a permis de valider notre approche.

Les systèmes avancés d'assistance à la conduite automobile ont comme objectif d'apporter de l'intelligence au véhicule en l'équipant d'un ensemble de capteurs extéroceptifs et proprioceptifs. L'approche classique consiste à doter le véhicule de capacités de perception pour lui permettre de connaître son environnement sans interaction intelligente avec cet environnement. Cette approche dite autonome a montré cependant des limites liées à la portée et à la précision des capteurs utilisés. Le grand développement et l'évolution rapide dans le domaine des télécommunications sans fil ont rendu possible de re-penser le modèle de conduite automobile en introduisant la notion de coopération entre les véhicules. Le travail de standardisation d'un protocole de communication est en cours d'élaboration mais le succès de l'introduction de cette technologie dans le domaine véhiculaire est fortement corrélé à la mise en oeuvre de services et d'applications réalistes et à forte valeur ajoutée pour l'utilisateur final. L'établissement d'une liste d'applications réalistes requiert un soin particulier surtout que les applications proposées dans la littérature ne sont pas actuellement réalisables techniquement et leur acceptabilité par le grand public n'est pas encore établie ni garantie. Pour combler ce manque, nous avons essayé à travers cette thèse de nous focaliser sur la conception de nouveaux systèmes coopératifs d'assistance à la conduite pour l'amélioration de la sécurité routière. Le but de la thèse est de prouver la faisabilité des applications coopératives avec le matériel de communication existant et d'étudier l'apport de cette technologie dans la prévention des collisions entre les véhicules. Le travail réalisé pendant la thèse couvre un domaine très large. D'abord, nous proposons une architecture de communication sans fil basée sur la norme 802.11 et nous étudions à travers des campagnes de test l'adéquation de cette architecture avec les exigences des applications coopératives en termes de portée, de débit et de latence. Sur la base de cette architecture et après une étude statistique des accidents sur les routes, nous avons expérimenté notre système dans deux types d'applications dans lesquelles la coopération peut avoir une valeur ajoutée par rapport au système autonome : - La prévention de risque à l'approche d'une intersection - L'assistance lors d'un changement de voie Pour chacun de ces deux scénarios, nous avons mis en application un système de prédiction et de prévention de risque de collision entre les véhicules à travers des tests réels sur la plateforme expérimentale de véhicules intelligents LaRA.

Dans les réseaux sans fil distribués où plusieurs antennes ne peuvent pas être intégrées dans un même nœud de communication, les techniques MIMO (Multiple Input Multiple Output) coopératives permettent d'exploiter le gain de la diversité spatio-temporelle pour augmenter les performances ou réduire l'énergie consommée pour les communications. Dans cette thèse, des stratégies MIMO coopératives sont proposées pour les réseaux de capteurs sans fil (RCS), où la consommation d'énergie est la contrainte la plus importante. Leur avantage en termes de taux d'erreur et de consommation d'énergie sur les techniques mono-antenne (SISO), même multi-étapes, et sur les techniques de relais, est clairement mis en évidence. Une sélection du nombre d'antennes d'émission et de réception, optimale en termes d'efficacité énergétique, est également proposée en fonction des distances de transmission. Les inconvénients du MIMO coopératif, comme les imperfections de synchronisation à l'émission ou les bruits additifs en réception, qui affectent leurs performances dans les réseaux sans fil distribués, sont abordés. Deux nouvelles techniques de réception coopérative basées sur le principe de relais, ainsi qu'une nouvelle technique de combinaison spatio-temporelle sont proposées afin d'augmenter l'efficacité énergique de ces systèmes MIMO coopératifs. Enfin, des comparaisons de performance et de consommation d'énergie entre les techniques MIMO coopératives et de relais montrent que leur utilisation dépend beaucoup de la topologie du réseau et de l'application. Une stratégie d'association est proposée pour exploiter simultanément les avantages des deux techniques de coopération.

Cette thèse concerne le contrôle coopératif de systèmes multi-agents. Ce sujet a été largement étudié dans la littérature récente en raison de son grand nombre d'applications. Cette thèse propose des nouvelles conceptions de stratégies de contrôle collaboratif afin de réaliser une mission d'exploration sous-marine. En particulier, l'objectif final est de diriger une flotte de véhicules autonomes sous-marins, équipés de capteurs appropriés, jusqu'à l'emplacement d'une source de température, de polluants ou d'eau douce. Dans cette situation, il est pertinent de considérer les contraintes de communication entre véhicules qui sont décrites au moyen d'un graphe de communication. Les premières contributions traitent du développement des lois de commande d'une formation qui stabilisent la flotte vers des formations variant dans le temps, et qui, de plus, distribuent uniformément les véhicules le long de la formation. Enfin, le problème de recherche d'une source est abordé par l'interprétation de la flottille de véhicules comme un réseau de capteurs mobiles. En particulier, il est démontré que les mesures recueillies par la flotte de véhicules permettent d'estimer le gradient de concentration de la quantité d'intérêt. En suivant cette idée, un algorithme distribué basé sur des algorithmes de consensus est proposé pour estimer la direction du gradient d'une distribution de signal.

La Oroya est une ville péruvienne classée parmi les dix villes plus polluées du monde selon l'Institut Blacksmith. La transnationale minière-métallurgique Doe Run (USA) y est installée depuis 1997. La population est confrontée à l'urgence de trouver des solutions aux problèmes socio-environnementaux critiques qui l'affectent. Malgré les efforts de mobilisation sociale vers des actions concertées, des obstacles importants rendent ceci difficile. Bien qu'il existe divers espaces de dialogue, la polarisation croissante de la population a provoquée un conflit social qui complique les efforts de mise en oeuvre des plans qui exigent des interventions appropriées de la part des décideurs et de l'entreprise. Des efforts ont été également déployés par le gouvernement péruvien pour mettre en oeuvre un plan de décontamination qui interpelle les divers acteurs sociaux (OG et ONG), qui se butent également à l'éclatement social, mais qui ne comptant pas sur un consensus minimal pour agir. Cette recherche s'est proposée d'explorer en profondeur le cas de La Oroya pour mieux saisir ses caractéristiques, sa problématique socio-environnementale, ses enjeux et défis et ce selon les points de vie des différents acteurs de la situation. Elle se proposait également d'identifier des pistes de solution de cette situation de polarisation et de conflit. La perspective de formation de communautés d'apprentissage a été, en ce sens, explorée. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR: approche collaborative, conflits environnementaux, éducation relative à l'environnement, communauté d'apprentissage, développement minier, La Oroya, Pérou.

Les nombreuses études réalisées en microfinance mettent surtout l'accent sur ses impacts; peu d'entre elles se sont attardées sur les formes d'organisation adoptées par les institutions financières en microfinance (IMF). Or, il existe actuellement dans le secteur diverses formes allant de la société projet en passant par les associations et les coopératives jusqu'aux sociétés par actions. Cette recherche se concentre sur les organisations coopératives en microfinance. Son but est de contribuer à la littérature sur les rôles et l'efficacité des coopératives financières (CFs) en microfinance. De ce fait, elle aborde d'une part la microfinance sous l'angle de l'économie du développement, à cause de sa capacité de lutte contre la pauvreté et l'exclusion bancaire des particuliers, et de son soutien à des programmes de développement communautaire et, d'autre part sous l'angle de la théorie économique des organisations à travers l'asymétrie d'information, la relation d'agence et les coûts de transaction qu'implique l'activité de microfinance au sein des IMF. Pour y arriver, nous avons eu recours à l'analyse des réponses à des questionnaires distribués aux coopératives membres du réseau Proxfin de Développement International Desjardins (DID). À travers cette étude, nous avons constaté que les CFs en microfinance en tant que forme d'organisation contribuent au développement de l'individu et de sa communauté. En effet, elles appartiennent et sont gérées par leurs membres. Elles les responsabilisent et contribuent à leur autonomie. Elles leur offrent à la fois l'accès au capital, tant dans le milieu rural qu'urbain, à la micro-assurance, et aussi à l'éducation financière. Cela permet à ces derniers d'atténuer leur vulnérabilité face aux aléas de la vie et de briser le cycle de la pauvreté. Les CFs de notre échantillon combinent cette offre de service avec une taille moyenne des prêts supérieure au revenu national brut/habitant de leur pays d'origine, et un taux de recouvrement élevé, ce qui contribue à leur performance et à leur autonomie financière. D'après les réponses de la section Prêts du questionnaire, nous remarquons que la taille moyenne des prêts de nos coopératives résulte d'un choix stratégique qu'elles ont fait. En effet, le soutien et le conseil à l'entreprenariat constitue le principal objectif de leurs activités de prêts. Toujours d'après les réponses du questionnaire, nous avons classé les CFs de notre échantillon dans l'approche institutionnaliste de la microfinance identifiée par Morduch (2000). Cette approche regroupe les IMF qui concilient les objectifs sociaux, humanitaires avec les objectifs de performance et d'autonomie financière. Nous avons constaté également à travers cette étude que les taux d'intérêt appliqués par les coopératives de notre échantillon dépendent largement des frais généraux. Ceci justifie la nécessité de développer des formes d'organisation qui permettent de diminuer ces frais, et non de les plafonner comme l'exigent les règles appliquées dans les pays de l'Union Économique et monétaire de l'Afrique de l'Ouest (UEMAO). Nous avons réalisé également que la communauté d'intérêt et d'esprit des CFs combinée avec le prêt collectif diminuent les coûts de recherche d'information sur les emprunteurs ainsi que les coûts de surveillance, ce qui les permet d'atténuer les problèmes d'asymétrie d'information, de sélection adverse et d'aléa moral ex-post. À travers les CFs, les membres bénéficient d'un capifal social individuel mais aussi communautaire. Nous avons constaté à travers cette recherche que les outils et mesures de performance principalement sociale ne rendent pas fidèlement compte de la réalisation de ce capital social. Cette conclusion incite à mettre l'accent sur le développement d'outils et d'indicateurs de performance plus fidèles dans les études futures dans ce secteur. De plus, comme cette recherche s'est limitée aux coopératives, il serait intéressant de procéder à une étude comparative entre ces dernières et les autres formes d'organisations que nous retrouvons dans le secteur de la microfinance afin d'analyser quelle forme d'organisation se révèle plus efficace dans un contexte donné pour offrir des services de microfinance. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Microfinance, Coopératives financières, Microcrédit, Performance sociale, Asymétrie d'information, Coût de transaction, Avantages coopératives, Proxfin.