Thèse doctorat : Discipline Informatique : Rennes, INSA : 2006. / Bibliogr.p.181-197 (173 réf.). Index.

Thèse (M.Inf.) -- Université du Québec à Chicoutimi, programme en extension de l'Université du Québec à Montréal, 2007. / La p. de t. porte en outre: Mémoire présenté à l'Université du Québec à Chicoutimi comme exigence partielle de la maîtrise en informatique. CaQQUQ Bibliogr.: f. 133-138. Document électronique également accessible en format PDF. CaQQUQ

Cette thèse est une contribution au domaine du General Game Playing (GGP), une problématique de l’Intelligence Artificielle qui s’intéresse au développement d’agents autonomes capables de jouer à une grande variété de jeux et que nous appelons les jeux généraux. Le GGP se distingue des recherches sur les algorithmes permettant de bien jouer à des jeux spécifiques et offre de ce fait la possibilité d’évaluer l’efficacité de méthodes développées en Intelligence Artificielle sans perturbation par ajout de connaissances spécifiques à un jeu fournies par des experts. Un aspect important de nos travaux de recherche porte sur l’utilisation d’une représentation implicite de l’arbre de jeu sous la forme de règles logiques, une représentation explicite étant trop volumineuse pour être stockée sur une machine. Dans ce contexte, nous avons proposé une méthode efficace d’instanciation des règles définissant les jeux permettant la génération d’un circuit logique avec lequel nous pouvons effectuer une analyse statique du jeu et simuler rapidement des parties aléatoires. Une parallélisation de l’évaluation du circuit logique nous a permis d’accélérer significativement la recherche dans l’arbre de jeu. Nous avons proposé des adaptations des méthodes de recherche Monte-Carlo dans les arbres aux contraintes du GGP ainsi qu’une méthode permettant d’utiliser une estimation RAVE (Rapid Action Value Estimation) en début de recherche lorsque peu d’estimations sont disponibles. / This thesis is a contribution to the General Game Playing domain (GGP), a problematic of Artificial Intelligence (AI) aiming at developing autonomous agents that are able to play at a large variety of games called General Games. GGP is different from search algorithms allowing to play with a good level at specific games and opens the possibility to evaluate the efficiency of AI methods without prior knowledge form experts. An important aspect of our work lies on the utilization of an implicit game tree representation as a set of logic rules, an explicit representation being too large to be stored in memory. In this context, we have proposed an efficient method of rule instantiation allowing the computation of a logic circuit. A parallelization of the circuit evaluation allowed us to significantly accelerate the game tree exploration. We have proposed an adaptation of Monte-Carlo Tree Search for GGP and a method using RAVE (Rapid Action Value Estimation) in the beginning of the exploration when few estimations are available.

This thesis addresses the question of planning under uncertainty within a time-dependent changing environment. Original motivation for this work came from the problem of building an autonomous agent able to coordinate with its uncertain environment; this environment being composed of other agents communicating their intentions or non-controllable processes for which some discrete-event model is available. We investigate several approaches for modeling continuous time-dependency in the framework of Markov Decision Processes (MDPs), leading us to a definition of Temporal Markov Decision Problems. Then our approach focuses on two separate paradigms. First, we investigate time-dependent problems as \emph{implicit-event} processes and describe them through the formalism of Time-dependent MDPs (TMDPs). We extend the existing results concerning optimality equations and present a new Value Iteration algorithm based on piecewise polynomial function representations in order to solve a more general class of TMDPs. This paves the way to a more general discussion on parametric actions in hybrid state and action spaces MDPs with continuous time. In a second time, we investigate the option of separately modeling the concurrent contributions of exogenous events. This approach of \emph{explicit-event} modeling leads to the use of Generalized Semi-Markov Decision Processes (GSMDP). We establish a link between the general framework of Discrete Events Systems Specification (DEVS) and the formalism of GSMDP, allowing us to build sound discrete-event compatible simulators. Then we introduce a simulation-based Policy Iteration approach for explicit-event Temporal Markov Decision Problems. This algorithmic contribution brings together results from simulation theory, forward search in MDPs, and statistical learning theory. The implicit-event approach was tested on a specific version of the Mars rover planning problem and on a drone patrol mission planning problem while the explicit-event approach was evaluated on a subway network control problem.

Les Jeux Sérieux (Serious Games) sont des jeux vidéo qui sont conçus avec un objectif premier qui n’est pas le divertissement. Les jeux sérieux sont de plus en plus utilisés dans le domaine de la santé en tant qu’outil éducatif dans le cadre de la formation à la médecine, ou pour aider au rétablissement des patients. Dans cette thèse, nous nous intéressons à la conception d’un jeu sérieux pour la formation des médecins généralistes, en nous intéressant tout particulièrement à l’apprentissage des compétences communicationnelles et interpersonnelles qui jouent un rôle très important dans le métier de médecin, et qui sont assez peu présentes dans les programmes des cursus de formation. Nous nous intéressons en particulier aux méthodologies de conception d’un tel jeu qui doit délivrer un contenu utilitaire tout en équilibrant apprentissage et divertissement. Afin de mener ce travail, nous présentons dans la première partie de la thèse une analyse des méthodes existantes de conception de jeux sérieux en étudiant en particulier les mécanismes permettant de motiver le joueur ainsi que les principaux design patterns de conception. Nous expliquons en quoi les jeux sérieux nécessitent une architecture particulière dont la principale caractéristique est de séparer clairement les concepts nécessaires à l’apprentissage de ceux liés à l’aspect ludique. Nous proposons ensuite une modélisation de la consultation médicale qui en plus de rendre compte du processus métier auquel elle correspond, permet de représenter les différents éléments nécessaires à l’implémentation algorithmique d’un moteur de dialogue entre un joueur et un patient virtuel. Cette modélisation utilise les ontologies pour décrire les connaissances impliquées et nous montrons comment un scénario de consultation médicale peut se décrire en termes d’instances de ces ontologies. Ces ontologies incluent quatre niveaux qui décrivent le profil du patient, le résultat de consultation, le scénario et la phrase. Cette description est accessible aux experts formateurs qui disposent donc d’un outil leur permettant de définir les objectifs pédagogiques que le joueur-apprenant doit atteindre au cours de la simulation. Ces analyses sont enfin appliquées au cas de la consultation médicale et nous décrivons l’architecture d’un jeu que nous avons conçu appelé AgileDoctor. Ce jeu a pour objectif de permettre à un apprenant de jouer le rôle d’un médecin qui mène des consultations médicales en accueillant des patients aux profils divers.

Thèse de doctorat : Sciences informatiques : Paris 12 : 2007. / Thèse uniquement consultable au sein de l'Université Paris 12 (Intranet). Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. : 77 réf.

Thèse de doctoral : Informatique : Besançon : 2008. Thèse de doctoral : Informatique : Belfort-Montbéliard : 2008. / Réf. bibliogr. p. 185-200.

Thèse doctorat : Informatique : Rennes 1 : 2008. / Titre provenant de la page du titre du document électronique. Bibliogr. p. 113-119.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2007. / Bibliogr.: f. 88-90. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.

Thèses (Ph.D.)--Université de Sherbrooke (Canada), 2001. / Titre de l'écran-titre (visionné le 20 juin 2006). Publié aussi en version papier.