Durant ces dernières années, la congestion du trafic urbain et la pollution de l'air sont devenus d'énormes problèmes dans de nombreuses villes dans le monde. Afin de réduire cette congestion, nous pouvons investir dans l'amélioration des infrastructures de la ville. Toutefois, cette solution reste très coûteuse à entreprendre et de ne permet pas de réduire la pollution de l'air. C'est pourquoi nous travaillons sur la mobilité intelligente afin de disposer d'une meilleure utilisation de la voiture. L'application de nouvelles technologies de l'information, tels que les systèmes multi-agents appliqués au contrôle de l'information de la circulation urbaine, a permis de créer et de déployer une gestion plus intelligente du trafic comme le système DRT (transport à la demande). L'objectif des systèmes multi-agents basés sur le DRT est de gérer les taxis de manière intelligente, afin d'accroître le nombre de passagers dans chaque véhicule, et en même temps à réduire le nombre de véhicules dans les rues. Cela permettra de réduire les émissions de CO2 et la pollution de l'air causée par les véhicules, ainsi que la congestion du trafic et les coûts financiers associés. La simulation multi-agents est considérée comme un outil efficace pour les services dynamiques urbains de la circulation. Toutefois, le principal problème est de savoir comment construire un agent à base de modèle pour cette problématique. Ces travaux de recherche présente une solution basée sur les systèmes multi-agents réactifs pour la problématique du transport à la demande (DRT), qui adopte une approche multi-agent de planification urbaine en utilisant des services de contrôle qui satisfont aux principales contraintes : réduction de la période totale creuse, demandes spéciales du client, augmentation du nombre de places utilisées dans un même taxi, utilisation du nombre minimal de véhicules, etc. Dans cette thèse, nous proposons un modèle multi-agents multicouche hybride distribué pour des problématiques en temps réel. Dans la méthode proposée, un agent pour chaque véhicule trouve un ensemble de routes pour sa recherche locale, et choisit un itinéraire en coopérant avec d'autres agents se trouvant dans son domaine de planification. Nous avons examiné expérimentalement, l'efficacité de la méthode proposée. / In recent years, urban traffic congestion and air pollution have become huge problems in many cities in the world. In order to reduce congestion, we can invest in improving city infrastructures. Infrastructure improvements, however, are very costly to undertake and do not reduce air pollution. Hence we can work on intelligent mobility in order to have a more efficient car use. The application of new information technologies, such as multi-agent technologies to urban traffic information control, has made it possible to create and deploy more intelligent traffic management like DRT (Demand Responsive Transport) system. The objective of multi-agent based DRT system is to manage taxis in an intelligent way, to increase the efficient number of passengers in every vehicle, and at the same time to decrease the number of vehicles on streets. This will reduce the CO2 emissions and air pollution caused by the vehicles, as well as traffic congestion and financial costs. Multi-agent simulation has been looked as an efficient tool for urban dynamic traffic services. However, the main problem is how to build an agent-based model for it. This research presents a multi-agent based demand responsive transport (DRT) services model, which adopts a practical multi-agents planning approach for urban DRT services control that satisfies the main constraints: minimize total slack time, client’s special requests, increases taxis’ seats use ratio, and using minimum number of vehicle etc. In this thesis, we propose a multi-agent based multi-layer distributed hybrid planning model for the real-time problem. In the proposed method, an agent for each vehicle finds a set of routes by its local search, and selects a route by cooperation with other agents in its planning domain. By computational experiments, we examine the effectiveness of the proposed method. This research is supported by project “Gestion Temps Réel du Transport Collectif à la Demande” (CPER) Budgetthe French.

Ce travail de recherche est consacré à la formalisation et à la réalisation d’un processus de diagnostic pluridisplinaire. La particularité d’un tel diagnostic résulte du fait qu’il nécessite de nombreux spécialistes, chacun ayant des connaissances sur leur domaine. Le problème principal réside dans les interconnexions entre les domaines. Ces interconnexions peuvent ou non être connues et influer sur le diagnostic. Dans ce manuscrit, nous proposons de réaliser un diagnostic pluridisciplinaire l’aide d’un système multi-agents. Les agents élaborent un diagnostic local à un domaine puis, fusionnent leurs diagnostics afin d’obtenir le diagnostic pluridisciplinaire. Dans ce but, nous proposons un cadre d’argumentation et une méthode de fusion des diagnostics. Ensemble, ces deux propositions forment le modèle ANDi. / Sharing opinions among different participants is a useful and common way to build a constructive argumentation in order to solve complex problems that require the confrontation of different discipline areas. In such settings, experts build different arguments in relation to their own discipline area, then share and confront them to the other experts’ opinions. In this report we present an argumentative framework ANDi based on a multi-agent approach and Bayesian networks. In this framework, the agents support the elaboration of a global diagnostic from local ones. Local diagnostics are resulting of argumentations between group of experts from the same discipline area. We illustrate the use of this argumentation framework on the domain of fault diagnosis.

Aujourd'hui, les plates-formes hétérogènes et partagées que sont les grilles de calcul sont omniprésentes. De plus, le besoin d'exécuter des applications parallèles complexes est croissant. Cette thèse vise à ordonnancer des applications représentées par des graphes de tâches modelables (dont le nombre de processeurs est fixé par l'ordonnanceur) sur des grilles de calcul en exploitant le maximum de parallélisme, utilisant efficacement les ressources, gérant l'hétérogénéité et le partage des ressources. Nous avons pour cela opté pour des heuristiques pragmatiques car, bien qu'elles n'offrent pas de garantie de performance, elles peuvent néanmoins conduire à de bonnes performances moyennes tout en construisant des ordonnancements en des temps relativement courts. La plupart des heuristiques existantes n'ordonnancent les applications parallèles mixtes qu'en milieu homogène et utilisent parfois inefficacement les ressources. Nous avons donc tout d'abord étudié différentes heuristiques dans le cas de plates-formes homogènes et proposé des améliorations visant à améliorer le compromis entre réduction du temps de complétion et efficacité. Nous avons ensuite introduit la gestion de l'hétérogénéité dans l'heuristique proposée et comparé ses performances à celles d'un algorithme garanti. Enfin, nous avons tenu compte du caractère partagé des grilles en gérant la concurrence entre applications. L'approche retenue consiste à limiter la quantité de ressources que chaque application peut utiliser pour construire son ordonnancement. Nous avons également proposé plusieurs stratégies de détermination de cette contrainte de ressources. / Today, computing grids, that are shared and heterogeneous platforms, are ubiquitous. Furthermore, the need to execute complex parallel applications is growing. The aim of this thesis is to schedule applications modeled by moldable task graphs (the number of processors allocated to each task is fixed by the scheduler) onto computing grids to exploit maximum parallelism, use efficiently the resources and manage the sharing of resources. We chose to design pragmatic heuristics because, although they do not guarantee performance, they can lead to good average performance while computing schedules in relatively short times. Almost all existing heuristics only schedule mixed parallel applications onto homogeneous platforms and they sometimes use inefficiently the resources. Thus, we first studied different scheduling heuristics in the case of homogeneous platforms and propose improvements to have a good compromise between the completion time and the efficiency. We then introduced management of heterogeneity in the proposed heuristic and compared its performances with those of a guaranteed algorithm. Finally, we have taken into account the fact that grids are shared by managing competition between applications. Our approach is to limit the amount of resources that each application can use to build its schedule. We also proposed different strategies to determine that resource constraint.

Pour des tâches simples ou dans un environnement contrôlé, la coordination des différents processus internes d’un robot est un problème relativement trivial, souvent implémenté de manière ad-hoc. Toutefois, avec le développement de robots plus complexes travaillant dans des environnements non contrôlés et dynamiques, le robot doit en permanence se reconfigurer afin de s’adapter aux conditions extérieures et à ses objectifs. La définition d’une architecture de contrôle efficace permettant de gérer ces reconfigurations devient alors primordiale pour l’autonomie de tels robots. Dans ces travaux, nous avons d’abord étudié les différentes architectures proposées dans la littérature, dont l’analyse a permis d’identifier les grandes problématiques qu’une architecture de contrôle doit résoudre. Cette analyse nous a mené à proposer une nouvelle architecture de contrôle décentralisée, générique et réutilisable, selon une démarche qui intègre une approche "intelligence artificielle" (utilisation de raisonneur logique, propagation dynamique de contraintes) et une approche "génie logiciel" (programmation par contrats, agents). Après une présentation des concepts qui sous-tendent cette architecture et une description approfondie de son fonctionnement, nous en décrivons une implémentation, qui est exploitée pour assurer le contrôle d’un robot terrestre d’extérieur dans le cadre de tâches de navigation, d’exploration ou de suivi. Des résultats sont présentés et analysés. Dans une seconde partie, nous nous sommes penchés sur la modélisation et la vérifiabilité d’une telle architecture de contrôle. Après avoir analysé différentes solutions, nous décrivons un modèle complet de l’architecture qui utilise la logique linéaire. Nous discutons ensuite des différentes approches possibles pour montrer des propriétés d’atteignabilité et de sûreté de fonctionnement en exploitant ce modèle. Enfin nous abordons différentes voies d’enrichissement de ces travaux. En particulier, nous discutons des extensions possibles pour le contrôle d’un ensemble de robots coopérants entre eux, mais aussi de la nécessité d’avoir des liens plus forts entre cette couche de contrôle, et les approches de modélisation des fonctionnalités sous-jacentes. / For simple tasks in a controlled environment, the coordination of the internal processes of a robot is a relatively trivial task, often implemented in an ad-hoc basis. However, with the development of more complex robots that must operate in uncontrolled and dynamic environments, the robot must constantly reconfigure itself to adapt to the external conditions and its own goals. The definition of a control architecture to manage these reconfigurations becomes of paramount importance for the autonomy of such robots. In this work, we first study the different architectures proposed in the literature, and analyse the major issues that a control architecture must address. This analysis led us to propose a new architecture, decentralized, generic and reusable, integrating an artificial intelligence approach (use of logical reasoning, dynamic propagation of constraints) and a software engineering approach (programming by contract, agents). After a presentation of the concepts underlying this architecture and an in-depth description of its operation, we describe an implementation which is used to control of a ground robot for navigation, exploration and monitoring tasks. Results are presented and analyzed. In a second part, we focus on the modeling and verifiability of such a control architecture. After analyzing different solutions, we present a comprehensive model of the proposed architecture that uses linear logic. We then discuss the different possible approaches to assess the properties of reachability and safety within this model. Finally we discuss different ways to enrich this work. In particular, we discuss possible extensions to the control of a multiple cooperating robots, but also the need for stronger links between the control layer and the modeling.

This thesis deals with a problem of choosing the most suitable agent for a new data mining task not yet seen by the agents. The metric is proposed on the data mining tasks space, and based on this metric similar tasks are identified. This set is advanced as an input to a program evolved by means of genetic programming. The program estimates agents performance on the new task from both the time and error point of view. A JADE agent is implemented which provides an interface allowing other agents to obtain estimation results in real time.

Title: Disruption of movement or cohesion of groups through individuals Author: Jiří Vejmola Department: Department of Theoretical Computer Science and Mathematical Logic Supervisor of the master thesis: Mgr. Roman Neruda, CSc., Institute of Computer Science of the ASCR, v. v. i. Abstract: Just a few of informed and like-minded individuals, guides, are needed to lead otherwise naive group. We look at some of the possible changes that can be caused by the presence of another informed individual with different intentions, an intruder. It is implied that he cannot cause anything significant under normal circumstances. To counter that and to increase his chances of success we intruduce a new parameter - credibility. We explore how it changes the overall behaviour. We show that by applying it to the intruder his influence over others increases. This in turn makes naive individuals more willing to follow him. We show that if the right conditions are met he can eventually become the one who leads the group. Keywords: multi-agent system, swarm intelligence, emergence, credibility

The aim of this work is design, implementation and experimental evaluation of distributed algorithms for planning actions of a team of cooperative autonomous agents. Particular algorithms require different amount of communication. In the work, the related research on Monte-Carlo tree search algorithm, its parallelization and distributability and algorithms for distributed coordination of autonomous agents. Designed algorithms are tested in the environment of the game of Ms Pac-Man. Quality of the algorithms is tested in dependence on computational time, the amount of communication and the robustness against communication failures. Particular algorithms are compared according to these characteristics. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Dans la zone nord des bassins versants de la Thaïlande, l'augmentation de la dégradation des ressources du bassin hydrographique résultant de la combinaison de l’augmentation de la population et de la croissance économique ont conduit à la création de contrôles divers par différents agents. Le gouvernement thaïlandais a fait des efforts considérables pour responsabiliser et impliquer les populations locales dans la gouvernance des ressources, pour éradiquer le problème et atténuer les conflits d'intérêts. Toutefois, la participation de la population ne progresse pas au-delà des niveaux d'information et de consultation. Afin de promouvoir la bonne gouvernance des ressources, la question de recherche proposée ici est de savoir comment utiliser la modélisation d'accompagnement (ComMod) qui est un processus de médiation outillé pour promouvoir la compréhension mutuelle et l'apprentissage adaptatif chez les intervenants afin d’améliorer la gestion collective des bassins versants. Les principales méthodes de recherche mises en œuvre dans cette étude sont le jeu de rôle (RPG), l'observation participante et la modélisation multi-agents. L'analyse préliminaire du cas du bassin versant Maehae a révélé un risque de conflit entre les agriculteurs et les forestiers. Deux sessions de jeu de rôle (RPG) ont été menées afin de mieux comprendre comment ces acteurs utilisent et gèrent des terres et des forêts malgré des conflits d'intérêts. […]En résumé, le réseau villageois, comme le réseau local, crée des liens divers entre deux ethnies et communautés. Il lie des individus, des groupes et des réseaux plus politiques et se pose en tant qu'intermédiaire informel politique pour co-gérer les ressources du bassin hydrographique et atténuer les tensions éventuelles entre les parties prenantes. La fonction du réseau villageois représente un processus d'évolution culturelle par le biais de l'apprentissage social et permet d’accroitre les préoccupations environnementales, et par conséquent, accroît la capacité d'adaptation la résilience. Cette étude […] souligne l'importance de la participation des principales parties prenantes, la confiance entre le chercheur et les acteurs, la position neutre du chercheur. La prochaine étape dans la modélisation d'accompagnement serait nécessaire, pour partager le plan de gestion collective locale avec les réseaux politiques plus interconnectés, grâce à la simulation du modèle, et passer à d'autres co-planifications et co-décisions en matière de gouvernance durable des ressources des bassins versants. / In the northern watershed area of Thailand, the increase in watershed resources degradation due to the combination of population and economic growths led to diverse controls and responsible agents. Thai government has put substantial effort to empower and involve local people in resource governance, to eradicate the problem and mitigate the conflict of interest. However, the people participation does not progress beyond informative and consultative levels. The Maehae is one of the complex watershed management cases where intensive vegetable cultivated lands located in restricted watershed area, multi-level stakeholders involved in watershed resources management existed. To promote good resource governance, the research questions proposed here is how to employ companion modeling (ComMod) process and mediating tools to promote mutual and adaptive learning among stakeholders to enhance collective watershed management. The main field research methods implemented in this study are roleplaying game (RPG), stakeholders observation and multi-agent based model (MABM). Preliminary system analysis of the Maehae revealed a potential conflict among the farmers and the forester. Two land-forest role-playing game (RPG) sessions were conducted in order to gain a better understanding on how these stakeholders use and manage land and forest under conflict of interests. […]This scenarios exploration showed that the San was only determinant factor in the “business as usual” scenarios. The San […] could reduce forest disturbance and promoted total farm productivity. […] In summary, The Maehae village network, as the local network, bridges diverse ties both ethnicities and communities. It links individual, groups and higher policy network; performs as intermediary informal political network to co-manage the watershed resources and mitigate possible tensions among stakeholders. The village network function represents a cultural evolution process through social learning and gaining of environmental concerns, therefore, enhances adaptive capacity and increase resilience. This study […] recommends the important of key stakeholders’ involvement, the trust between researcher and the stakeholders, the neutral position of the researcher. Further stage of companion modelling would be required, to share collective local management plan with larger interconnected policy networks, through the model simulation, and move to further co-planning and codecision making for sustainable watershed resource governance.

L’objectif de ce travail de thèse est l’étude des chocs pyrotechnique à la source par une approche fréquentielle et de leur simulation à l’aide de la TVRC (Théorie Variationnelle des Rayons Complexes). Cette étude s’appuie largement sur un essai réalisé par le CNES dans le cadre du pôle chocs pyrotechniques en juin 2006. Afin de traiter le problème posé par la simulation de la propagation des chocs dans le démonstrateur, la TVRC a été étendue aux coques orthotropes de courbure quelconque. Une formulation variationnelle adaptée a été exhibée et la relation de dispersion a été établie. Les travaux effectués montrent que la prise en compte des moyennes et hautes fréquences, traditionnellement négligées, peut s’avérer essentielle pour la compréhension des phénomènes de propagation des ondes de flexion dans les structures complexes. / This memory is about the study of pyroshocks near the source by a frequency approach and their simulation by the mean of the VCTR (variational Theory of Complex Rays). This study is based on a test made by the CNES (French Space Agency) in the frame of the Pyroshock Pole in june 2006. In order to deal with the problem of shock propagation in the structure on which the test has been proceeded, the VTCR has been extended to orthotropic shells with arbitrary curvature. An adapted variational formulation and the dispersion relation have been established. Taking mid- and high-frequencies into account can be a key point in order to understand propagation phenomena of flexural waves in complex structures.

Les matériaux composites stratifiés sont de plus en plus utilisés dans l'aéronautique, mais ils peuvent être sujets à large délaminage si soumis à impact. La nécessité d'effectuer des simulations numériques pour prédire l’endommagement devient essentielle pour l’ingénieur. Dans ce contexte, l'utilisation d'une modélisation fine semble préférable. En revanche, le coût de calcul associé serait prohibitif pour larges structures. Le but de ce travail consiste à réduire ce coût de calcul, en couplant le modèle fin, restreint à la zone active de délaminage, avec un modèle grossier appliqué au reste de la structure. En raison du comportement transitoire des problèmes d'impact, l'adaptabilité dynamique des modèles pour suivre les phénomènes évolutifs représente un point crucial de la stratégie de couplage. Des méthodes avancées sont utilisées pour coupler différents modèles. Par exemple, la méthode de Décomposition de Domaines, appliquée à l'adaptabilité dynamique, doit être combinée avec une stratégie de remaillage, considérée comme intrusive pour la mise en œuvre d'un logiciel pour Analyse à Eléments Finis. Dans ce travail, les bases d'une approche faiblement intrusive, la méthode de Substitution, sont présentés dans le domaine de la dynamique explicite. Il s’agît d’une formulation globale-locale, conçue pour appliquer un modèle grossier sur tout le domaine pour obtenir une réponse globale: ce pré-calcul est ensuite corrigé itérativement par l'application du modèle raffiné appliqué seulement où nécessaire. La vérification de la méthode de Substitution en comparaison avec la méthode de Décomposition de Domaines est présentée. / Composite laminates are increasingly employed in aeronautics, but can be prone to extensive delamination when submitted to impact loads. The need of performing virtual testing to predict delamination becomes essential for engineering workflows, in which the use of a fine modeling scheme appears nowadays to be the preferred one. The associated computational cost would be prohibitively high for large structures. The goal of this work consists in reducing such computational cost coupling the fine model, restricted to the surroundings of the delamination process zone, with a coarse one applied to the rest of the structure. Due to the transient behavior of impact problems, the dynamic adaptivity of the models to follow evolutive phenomena represents a crucial feature for the coupling. Many methodologies are currently used to couple multiple models, such as non-overlapping Domain Decomposition method, that, applied to dynamic adaptivity, has to be combined with a re-meshing strategy, considered as intrusive implementation within a Finite Element Analysis software. In this work, the bases of a weakly-intrusive approach, called Substitution method, are presented in the field of explicit dynamics. The method is based on a global-local formulation and is designed so that it is possible to make use of the pre-fixed coarse model the meshes the whole structure to obtain a global response: this pre-computation is then iteratively corrected considering the application of the refined model only where required, in the picture of an adaptive strategy. The verification of the Substitution method in comparison with the Domain Decomposition method is presented.