Cette thèse s'inscrit dans le cadre de la spécification de comportements d'agents autonomes situés dans un univers virtuel. L'objectif est la proposition d'un modèle comportemental qui exploite le concept d'intention comme lien sémantique entre les différentes étapes du cycle de d´eveloppement logiciel. A cette fin, la notion d'intention, et plus largement d'intentionnalité, est étudiée sous trois éclairages différents afin de considérer l'opportunité de son emploi dans l'exercice d'une telle spécification. Les aspects philosophiques (à travers la phénoménologie et la philosophie analytique), les aspects psychologiques et neurophysiologiques de cette notion sont ainsi abordés. Il ressort de cette analyse : · le rôle fondamental de l'intention dans le déclenchement, le contrôle en cours d'effectuation et l'arrêt de l'action ; · le rôle de l'intentionnalité dans le dialogue entre les différents intervenants impliqués dans le processus de spécification, l'agent étant alors l'objet de leur discours. Cette étude introduit une critique des approches de spécification comportementale existantes, particulièrement des architectures BDI (Belief Desire Intention). Il apparaît que celles qui exploitent la notion d'intention l'utilisent comme guide de la planification ou comme concept de modélisation. Il s'agit presque systèmatiquement d'approches symboliques. L'ensemble de ces réflexions pose les bases du modèle proposé : c'est un modèle réactif qui exploite la notion d'intention pour effectuer une sélection d'action. L'agent emploie des règles comportementales décrites dans un langage déclaratif afin de générer des intentions à satisfaire en fonction de sa situation. L'exploitation de connaissances des effets présumés de ses actions sur lui-même lui permet de mener un raisonnement qualitatif pour sélectionner l'action la plus adaptée. La notion d'intention permet donc d'établir un lien entre un ensemble de règles comportementales symboliques et un corpus de méthodes impératives (les schèmes sensori-moteurs de l'agent) via l'explicitation du "sens de l'action". D'autre part, l'instauration de ce lien sémantique au sein du modèle favorise la communication entre les différents intervenants impliqués dans la spécification du comportement. La proposition intentionnelle offre les concepts nécessaires à la fédération des points de vue de ces différents spécialistes. La traduction du comportement sous forme de règles comportementales se fait alors selon une sémantique proche de l'ontologie du domaine abordé par la simulation, le concept d'intention étant commun aux différentes phases de conception, depuis l'analyse jusqu'à l'implémentation. Après avoir détaillé le modèle issu de cette proposition, les prérequis techniques à son exécution et l'application réalisée, la thèse conclut sur les bénéfices de cet apport sémantique au sein d'un modèle réactif pour la spécification dans son ensemble (depuis l'analyse du problème jusqu'à l'interprétation des résultats) et dessine les perspectives en matière de conception d'architectures hybrides. Les voies ainsi ouvertes sont essentiellement : · l'apprentissage par l'agent de l'effet présumé de ses actions ; · l'échange de savoir-faire entre agents ; · la génération automatique d'explication, avec une application possible dans les environnements virtuels de formation ; · l'élaboration d'une démarche de conception basée sur le modèle comportemental proposé.

Le travail présenté dans ce document s'articule autour de la notion d'interaction dans les systèmes multi-agents (SMA) cognitifs (c'est-à-dire que chaque agent utilise un mécanisme de décision qui dépasse ses capacités de réactions aux stimuli du système et des autres agents), faiblement couplés (c'est-à-dire que les agents ne disposent d'aucune information a priori sur les capacités des autres agents) et ouverts (c'est-à-dire que les interactions ne peuvent pas s'appuyer a priori sur la présence ou l'absence d'autres agents). Les agents de ces systèmes doivent donc s'adapter en cours d'exécution au contexte en fonction des objectifs définis soit a priori, soit en cours d'exécution par l'utilisateur ou par d'autres agents. Notre étude porte sur deux aspects fondamentaux des interactions dans un SMA : la composition des fonctionnalités des agents et la gestion de l'hétérogénéité sémantique. Après avoir re-défini les notions clefs d'agents, de SMA et d'interaction (chapitre 1), nous montrons qu'il est nécessaire dans un contexte ouvert et faiblement couplé que les agents disposent de capacités d'introspection pour se coordonner. Nous définissons précisément les notions d'actions et d'interactions que nous utilisons dans nos travaux. Nous présentons ensuite (chapitre 2) un panorama des travaux existants dans les domaines de la composition de services, de la coordination multi-agents et de la programmation orientée agent et nous montrons qu'ils soulèvent un ensemble de questions communes. Nous définissons ensuite notre modèle d'agent (chapitre 3) et notre modèle d'interaction fondé sur un ensemble de performatifs spécifiques. Nous proposons alors (chapitre 4) deux approches complémentaires pour la composition des fonctionnalités des agents, la première fondée sur la chorégraphique dynamique de services, la seconde sur l'apprentissage par renforcement dans un cadre non-markovien. Nous proposons ensuite (chapitre 5) une solution pour gérer le problème de l'hétérogénéité sémantique entre les agents. Enfin, nous concluons sur les questions soulevées par notre tentative de définition d'un cadre unificateur pour l'interaction dans les SMA ouverts et hétérogènes.

Ce travail considère les systèmes multi-agents pour la gestion d'un web sémantique d'entreprise basé<br>sur une ontologie. Dans le projet CoMMA, je me suis focalisé sur deux scénarios d'application:<br>l'assistance aux activités de veille technologique et l'aide à l'insertion d'un nouvel employé dans une organisation. Trois aspects ont été développés dans ce travail :<br>- la conception d'une architecture multi-agents assistant les deux scénarios, et l'approche organisationnelle descendante adoptée pour identifier les sociétés, les rôles et les interactions des agents ;<br>- la construction de l'ontologie O'CoMMA et la structuration de la mémoire organisationnelle en exploitant les technologies du Web sémantique ;<br>- la conception et l'implantation (a) des sous-sociétés d'agents chargées de la maintenance des annotations et de l'ontologie et (b) des protocoles supportant ces deux groupes d'agents, en particulier des techniques pour la distribution des annotations et des requêtes entre les agents.

Le cadre de cette thèse est la surveillance et le diagnostic de systèmes dynamiques complexes tels que les réseaux de télécommunications. Ces systèmes sont composés d'un ensemble d'équipements interconnectés. Des mécanismes liés à des capteurs permettent à un superviseur de recevoir les alarmes émises par tous les composants du réseau et de les interpréter.<br /><br />L'objectif de ces travaux est de fournir une aide à l'interprétation de ces alarmes afin d'avoir à tout moment une vision de l'état du réseau et de ses dysfonctionnements possibles. L'approche développée est issue des techniques de diagnostic à base de modèles. Elle consiste, à partir d'un modèle du fonctionnement et de dysfonctionnement des composants du réseau, à utiliser efficacement ce modèle pour analyser en-ligne le flux d'alarmes. Dans le cadre de la supervision de tels systèmes, le diagnostic consiste non seulement à établir à partir des observations les états possibles du système à un instant donné mais aussi la propagation des pannes. Nous proposons de représenter ces diagnostics sous forme de systèmes de transitions compacts (transducteurs réduits) basés sur des événements de pannes.<br /><br />Étant données la complexité et la nature répartie de ces systèmes, nous avons concentré notre étude sur l'élaboration d'une approche décentralisée de diagnostic, fondée sur le principe de "diviser pour régner". Dans un premier temps, nous établissons un ensemble de diagnostics locaux fondés sur des modèles de comportements locaux. Afin d'assurer l'efficacité de ces calculs, nous nous appuyons sur l'approche proposée par M. Sampath et al. qui consiste à construire hors-ligne une structure de données appelée "diagnostiqueur" qui rend le suivi en-ligne et la production d'un diagnostic local possible.<br /><br />Dans un deuxième temps, l'obtention du diagnostic du système est établi par fusion des diagnostics locaux. Cette fusion est nécessaire car elle permet de valider ou d'invalider les hypothèses locales de diagnostic. Une stratégie de fusion a été mise en place afin d'assurer l'efficacité de cette fusion.<br /><br />Cette thèse a été effectuée dans le cadre d'un projet RNRT : le projet Magda. Elle a abouti au développement d'une plate-forme pour le diagnostic décentralisé de systèmes dynamiques. Cette plate-forme nous a permis de valider notre approche sur deux types de réseaux : le réseau Transpac et un réseau SDH.

L'objectif de cette thèse a été de concevoir un environnement de développement pour la resolution de problèmes, s'inspirant des langages a objets et de l'intelligence artificielle distribuée. Un environnement de programmation multi-agents a été conçu dans ce cadre. Cet environnement (maps) est fonde sur la distinction de deux classes d'agents, dédiées a la modélisation et a l'exploitation des connaissances figuratives (agent ks ou knowledge server) et des connaissances opératoires (agent kp ou knowledge processor). Ces classes peuvent alors etre spécialisées a l'aide d'un langage de programmation dedie. Une première version de cet environnement nous a permis de valider ces concepts de base, par la conception d'applications, en vision par ordinateur (système kiss), en diagnostic biomédical (système kids), en compréhension de la parole et en acquisition des connaissances. Le système kiss, décrit dans cette thèse, a été conçu pour manipuler les connaissances introduites par les phases d'analyse de bas niveau, de niveau intermédiaire et de haut niveau, dans une approche de type coopération région/contour. Dans notre approche multi-agents, ces connaissances sont distribuées au sein d'agents ks et kp, formant un réseau. Plusieurs améliorations ont été envisagées pour pallier un certain nombre de faiblesses de cet environnement et le rapprocher des plates-formes de conception en intelligence artificielle distribuée. Des améliorations fonctionnelles concernent l'introduction d'un mode d'exécution parallèle. Ces améliorations ont conduit a la définition d'un nouvel environnement. Des améliorations structurelles, encore a l'étude, concernent la définition d'agents hétérogènes et une structuration en couche des agents

Parmi les systèmes a base de connaissances fondes sur des techniques d'intelligence artificielle nous nous intéressons plus particulièrement aux systèmes de seconde génération (systèmes a schémas de raisonnement multiples) de type multi-agent. Le paradigme multi-agent est issu des approches de l'intelligence artificielle distribuée et permet de pallier les limitations rencontrées lors de la resolution de problèmes complexes. Le but de ce travail est d'analyser le raisonnement, et plus particulièrement d'aborder son étude en univers multi-agent. Il convient de préciser que celui-ci n'est pas un concept indépendant en lui-même: il est au contraire étroitement lie a d'autres problématiques telles que l'étude et la représentation des connaissances, la spécification des structures de contrôle, des protocoles de communication et d'allocation des taches ou le degré de sophistication de l'architecture interne des agents. Pour ce fait deux typologies originales, issues de l'étude approfondie de la connaissance et du raisonnement, seront proposées au long de cette thèse: l'une a caractère formelle l'autre a caractère technologique. La typologie formelle pour la classification des connaissances et du raisonnement permet une vue synthétique d'éléments souvent présentes de façon éparse et s'avère un outil d'assistance a la modélisation des connaissances et des raisonnements. La typologie technologique prend en compte les paramètres régissant les raisonnements propres a la technologie multi-agent non seulement au niveau individuel de l'agent mais aussi ceux développés au sein du groupe d'agents. Ces travaux ont contribue a la conception du système multi-agent kids (knowledge based image diagnosis system), système multi-agent dédié a l'interprétation d'images biomédicales. Ce système, par la variété des formes de connaissances et de raisonnement engages, illustre l'intérêt des typologies formelle et technologique proposées

Cette thèse présente le résultat de notre travail sur l'étude des structures organisationnelles dans les systèmes multi-agents. L'approche proposée met l'accent sur la primauté de l'organisation multi-agents sur les architectures individuelles pour répondre aux besoins d'hétérogénéité,d'adaptation et de contrôle dans les systèmes de taille importante. Le coeur de ce travail est donc un modèle générique de description d'organisation, basé sur les notions de groupe, agent et rôle. Il est montré comment cette description structurelle et fonctionnelle permet de fédérer des systèmes multi-agents ayant des architectures de contrôle, des buts ou des modèles d'interactions différents. Nous dégageons alors plusieurs conséquences de ce modèle, selon les points de vue de la formalisation, de l'implémentation, de la conception ou des applications. Nous présentons en particulier une expression dans une variante du pi-calcul, que nous illustrons par l'étude du meta-niveau dans cette formalisation. L'aspect opératoire a été abordé par la réalisation une plate-forme générique de développement et exécution de systèmes multi-agents, basée sur le modèle d'organisation proposé et conçue pour permettre l'accueil de systèmes ayant des architectures fortement hétérogènes. Nous montrons alors comment un lien peut être fait avec d'autres approches en conception multi-agent, et proposons quelques pistes pour l'utilisation dans le cadre des langages de modélisation. La validation expérimentale de ce travail est finalement abordée par des expérimentations ciblées sur le modèle et la plate-forme proposée ainsi que par des applications à visée plus générique.

Le terme agent a été introduit pour masquer l'origine diverse des participants (produits logiciels ou humains) intervenant dans une interaction. Un agent est considéré comme une boîte noire capable de contrôler son comportement. Cette propriété, appelée autonomie, est en contradiction avec la possibilité de contrôler l'agent depuis l'extérieur. Dans cette thèse, nous proposons la norme sociale comme une solution de compromis à ce conflit. Une norme a le double rôle d'informer quel est le comportement désirable et d'influencer les agents pour qu'ils l'adoptent. Cette thèse comprend deux parties, la première introduit les concepts, la seconde propose les outils. La première partie est centrée autour du paradigme de la conception sociale des Systèmes Multi-Agents (SMA). Nous montrons comment les notions de dépendance sociale, d'organisation et de rôle permettent de mieux décrire l'interaction entre agents. La notion de norme est définie dans ses diférentes acceptions : domaine juridique, sécurité informatique, systèmes distribués, et SMA. Ensuite, nous présentons nos choix et nos solutions concernant l'interaction normative. Les structures architecturales qui en résultent sont appelées Système d'Agents Normatifs (SAN). Nous montrons quels en sont les acteurs majeurs et quels sont les outils pour les construire. La description des normes utilise les concepts d'action, de temps, d'obligation et d'agence. La deuxième partie montre comment ces concepts sont formalisés dans la littérature (p. ex. logique temporelle, déontique, de l'action) et présente leurs inconvénients majeurs. Ensuite, nous proposons un modèle temporel pour décrire l'interaction normative en expliquant les choix des éléments utilisés et nous montrons son applicabilité. Le modèle est utilisé pour produire les outils nécessaires à la construction des SAN : le monitoring des comportements des agents, la détection des violations, l'ordonnancement déontique, la communication normative.

Cette thèse présente le modèle d'un mécanisme de raisonnement social fondé sur la théorie de la dépendance. Ce modèle permet à un agent de raisonner sur autrui et plus particulièrement de calculer ses relations et situations de dépendance. Un agent est dépendant d'un autre si celui-ci peut l'aider/l'empêcher d'atteindre un de ses buts. Nous considérons notre mécanisme de raisonnement social comme un composant essentiel pour la conception d'agents artificiels réellement autonomes, évoluant dans un univers multi-agents ouvert. La notion d'ouverture désigne la capacité d'ajouter ou de retirer dynamiquement dans le système des agents. Comme dans ces systèmes l'organisation des agents ne peut pas être spécifiée pendant la phase de conception, la résolution coopérative de problèmes est fondée sur la formation dynamique de coalitions. Dans ce contexte, des agents doivent être capables de s'adapter aux changements dynamiques du système, en particulier en évaluant pendant la phase de résolution si leurs buts sont réalisables et si leurs plans sont exécutables. Comme nous ne supposons pas que les agents soient bienveillants, notre modèle fournit un critère pour évaluer les partenaires le plus susceptibles d'accepter une proposition de coalition. Enfin, comme dans ces systèmes des agents n'ont pas généralement une représentation complète et correcte les uns des autres, notre modèle leur permet de détecter une inconsistance au niveau de la société et de choisir un contexte à être maintenue. Nous avons implémenté ce mécanisme de raisonnement social en utilisant une programmation orientée objet. Nous l'avons utilisé pour développer deux applications, le simulateur DEPNET et le système DEPINT, qui illustrent son utilisation selon deux perspectives scientifiques différentes. D'une part, selon une perspective de simulation sociale, notre modèle fournit un outil informatique permettant l'analyse et la prédiction des divers schémas intéressants d'interaction sociale, et l'évaluation du pouvoir social des agents. D'autre part, selon une perspective de résolution de problèmes, notre modèle peut être utilisé pour concevoir dynamiquement l'organisation des agents dans un contexte de systèmes multi-agents ouverts.

Cette thèse aborde la spécification et la réalisation de CELINE, outil de correction des erreurs basé sur une architecture multi-agents à deux niveaux : <BR> 1) Un système lourd, renfermant l'ensemble du savoir linguistique (multi-domaines par rapport à l'univers du discours), et générateur de systèmes individualisés. Les agents peuvent être considérés comme imparfaits ou partiellement inadaptés. Ils sont mis en concurrence par domaine d' expertise.<BR> 2) Un système léger implanté sur le site du rédacteur, système construit par apprentissage par le système central à partir des travaux de ce rédacteur.<BR> La spécification du système se construit tout au long des chapitres.<BR> La problématique de la correction des erreurs et la finalité de la conception d'un système de correction le plus automatique possible, avec des prises de décision à faible granularité reposant sur des critères multi-niveaux, nous entraînent vers un besoin de coopération justifiant une réalisation multi-agents.<BR> Une taxinomie des erreurs et des rappels sur l'analyse linguistique nous permet d'établir un début de structure du tableau noir du système. Nous consolidons nos choix par une comparaison du système attendu avec quelques prototypes du domaine. Nous examinons ensuite les comportements sociaux de deux agents chargés de définir l'un un modèle linguistique partiel suffisant du rédacteur et l'autre un sous-ensemble pertinent du système global. Nous découvrons alors le modèle de communication des agents et complétons notre structure de données par les marques de validité.<BR> La méthode des structures permet une quantification, incluse dans le tableau noir, de la correction des fautes d'accords.<BR> Après une approche des systèmes multi-agents, nous présentons une synthèse de l'architecture de CELINE et du fonctionnement des pilotes et de quelques agents.<BR> Un bilan rapide, précèdera en conclusion, une mise en situation du système proposé dans le cadre des industries de la langue et dans un environnement réseau du type Internet.