En quelques années, les domaines des jeux vidéo et des systèmes multi-agents (SMA) ont pris de plus en plus de places dans la vie de chacun. Malgré des similitudes assez fortes (présences d’entité dans les vidéo pouvant être assimilées à des agents), les SMA ne sont presque jamais utilisés dans le développement de jeux. Ce mémoire présente Shine Agent Modeling Platform (SAMP), une plateforme visant intégrer le paradigme multi-agents au sein du développement de jeux vidéo. Cette fusion permet l’utilisation de la puissance des multi-agents au sein des jeux vidéo.SAMP propose une approche au niveau des interactions permettant de réduire le coût de traitement de ces interactions en optimisant le nombre de recherches effectuées dans l’environnement.En plus d’intégrer le paradigme multi-agents, SAMP vise à être accessible à un maximum d’utilisateurs en proposant une interface de modélisation entièrement graphique. Un système d’importation de modèles comportementaux permet de créer deuxniveaux de modélisation : un niveau proche de la logique développement informatique et un niveau proche de la logique métier de l’utilisateur.SAMP est intégré à un moteur de jeux vidéo, Shine Engine, permettant de générer les environnements graphiques dans lesquels les agents évolueront. / In recent years, video games domains and multiagents systems (MAS) domains took more and more place into the life of many pepole. Despite of strong similarities (video games entities wich can be assimilated to agents), MAS are very rarely used during the development of video games. This submission presents the Shine Agent ModelingPlatform (SAMP), a framework trying to integrate the multi-agents paradigm within the development of video games. The purpose is to integrate the efficiency of the MAS within the video games.SAMP provides an approach to enhance the interactions between agents. This approach reduces the number of searches within the environment. In addition to integrate the multi-agents paradigm within the video games, SAMP aims to be userfriendly by proposing a full graphical interface to MAS. An import/export system of these modelsallows users to create two modeling levels: one close to the computer sciences logic and the second close the business logic of the user.SAMP is integrated in a video games engine: Shine Engine. This integration allows to generate the graphic environment in which agents will live.

La thèse, réalisée dans le cadre du projet « investissements d'avenir » E-care, propose un processus méthodologique pour faciliter l'analyse et la conception de systèmes de télésurveillance médicale pour la détection précoce de signes précurseurs à toute complication. La méthodologie proposée est basée sur un système multi-agents utilisant plusieurs types d'ontologies associées à un système expert. Le système multi-agents est adapté à la télésurveillance médicale avec une architecture distribuée pour permettre l’autonomie et la réactivité au sein des sites de déploiement, en particulier les habitats. Les architectures ainsi conçues, prennent en compte l'ensemble des données du patient : son profil, ses antécédents médicaux, les traitements médicamenteux, les données physiologiques et comportementales ainsi que les données relatives à son environnement et à son hygiène de vie. Ces architectures doivent également être ouvertes pour s'adapter à de nouvelles sources de données.Cette méthodologie a été appliquée au projet E-care définissant ainsi son système d'information. Ce système d'information est composé de deux types d'ontologies représentant les connaissances pertinentes ainsi qu'un système expert pour la détection de situations à risque. Une première ontologie du problème a été construite pour gérer le système, les acteurs et leurs taches. Par la suite, trois ontologies de domaines ont été construites représentant, les maladies, les médicaments et les facteurs de risque cardio-vasculaire. Le système expert exploite des règles d'inférences construites en collaboration avec les experts médicaux et en utilisant des guides de bonnes pratiques dans le domaine de la cardiologie. Cette méthodologie a défini également l'architecture du système composé de quatre types d'agents autonomes à savoir : des capteurs pour la prise de mesures, une passerelle pour la collecte et la transmission depuis les habitats, un serveur pour le traitement et l'accès aux données, et enfin une base de données pour le stockage sécurisé des données des patients.Le système E-care a été testé et validé en utilisant des tests et des simulations inspirés de cas réels. Par la suite, une expérimentation a été faite pour la validation les différents composants du système dans milieu de télésurveillance médicale. Cette expérimentation est passée par deux phases, la première s'est déroulée au CHRU de Strasbourg, et la deuxième est en cours aux domiciles des patients. / The thesis, conducted as part of the E-care project, proposes a methodological process to facilitate the analysis and design of medical remote monitoring systems for early detection of signs of any complications. The proposed methodology is based on a multi-agent system using several types of ontologies associated with an expert system. The multi-agent system is suitable for medical monitoring with a distributed architecture to keep some autonomy and responsiveness of habitats. The process identifies the generic and specific aspects of each system. The designed architectures take into account all the patient data such as: patient profile, medical history, drug treatments, physiological and behavioral data, as well as data relating to patient's environment and his lifestyle. These architectures should be open to be adapted to new data sources.This methodology was applied to E-care project in order to define its information system. This information system is composed of two types of ontologies (problem ontology and several domain ontologies) and an expert system for the detection of risk situations. The problem ontology was built to manage the system including users and their tasks. Three domain ontologies have been built to represent, disease, drugs and cardiovascular risk factors. The expert system uses inference rules, which are defined in collaboration with medical experts using their knowledge and some medical guidelines. This methodology also defined the system architecture, which consists of four autonomous agents types namely: medical sensors to collect physiological measurements. The gateway collects data from sensors and transmits them from the patients' homes to the server. The server processes data and gives access to them. Finally the database secures storage of patient data.As part of the E-care project, an experiment was conducted to validate the various system components. This experiment has gone through two phases, the first was held at the University Hospital of Strasbourg, and the second is in the patients' homes.

L'objectif de cette thèse est de proposer une approche générale améliorant le maintien de la cohérence et de la robustesse dans un système multi-agents (SMA) qui recueille collectivement des informations provenant des sources distribuées où certains sources sont défectueuses (volontairement ou non). Dans ce contexte, les informations recueillies collectivement par le système sont une agrégation progressive (non linéaire) des informations recueillies individuellement par chaque agent. Par conséquent, chaque agent a des informations directes (recueillies par lui-même) et des informations indirectes (obtenues grâce à la communication avec d'autres agents). La cohérence du système est définie par la compatibilité des informations recueillies collectivement sur l'environnement exploré avec l'environnement réel. La robustesse du système est définie par la capacité du système de maintenir la cohérence de ses informations, en dépit de l'existence et de l'augmentation des agents défaillants au sein du système.Pour assurer la cohérence du système, nous proposons un modèle de confiance appelé TrustSet, permettant aux agents de raisonner eux-mêmes sur les informations collectées et en particulier de calculer la fiabilité de ces informations. Chaque agent maintient un réseau de confiance et un système d'informations locales construit à partir de la confrontation des informations directes (collectées par l'agent) et des informations indirectes (obtenues à partir des agents rencontrés) pour développer une stratégie de communication locale ou globale garantissant la robustesse du système par rapport aux effets de la dissonance des agents. Ensuite, nous construisons un système multi-agents capable de définir dynamiquement ou de faire émerger des stratégies de déplacement ou de communication adaptées à la perturbation. Une démarche d'auto-organisation se base sur une vision systémique dans laquelle nous considérons un couplage structurel entre les deux composantes du système : le sous-système de collecte d'information directe et le sous-système de communication. Ce mécanisme agit comme un guide pour la communication et pour la limitation de la diffusion d'informations dissonantes dans le système, réduisant ainsi son impact sur le processus de la collecte d'information collective. De nombreuses simulations ont été menées dans le cadre d'une application de cartographie collaborative, afin de montrer l'intérêt de notre approche. / This thesis addresses the issue of maintaining information coherence and its robustness in a multiagent system, that collectively gathers information from distributed sources and where some sources may be defective (deliberately or not). In this context, the collective information gathered by the system is a progressive (possibly non-linear) aggregation of information collected individually by each agent. Therefore, each agent has direct information, collected by itself, and indirect information, obtained through communication with other agents. System coherence is defined by the compatibility of collected information about the explored environment and its actual information. System robustness is defined by the capability to maintain information coherence, despite the existence and increase of faulty agents within the system. To ensure the system coherence, this thesis proposes a trust model named TrustSets, allowing agents themselves to reason about collected information to ensure its consistency by using the calculation of the information reliability. Each agent maintains a trust network and can recognize direct (collected from the environment) and indirect (collected by exchanging information with other agents) information, not only in its stored data, but also in the data transmitted by agents it encounters. Then, the agents develop their own local and global communication strategies to ensure the system robustness against the effects of dissonance agents. To ensure the system robustness, we construct a multi-agent system which brings out dynamically strategies of movement and communication automatically adapted to the perturbation. For this purpose, we propose a self-organizational approach, based on a systemic view in which we consider a structural coupling between two levels: direct information gathering and communication. This mechanism acts as a guide for communicating and for limiting the propagation of dissonant information in the system. Consequently, it reduces the impact of dissonant information on the process of gathering information collectively. Various experiments were conducted as the part of a collaborative mapping application to show the interest of our approach.

Il est bien connu qu’une nouvelle étude, menée au sein d’une entreprise, est souvent semblable à une étude précédente et par conséquent, peut être structurée selon un processus de référence commun au type d’étude correspondant. Dans notre travail, nous l’avons appelé démarche métier. Il s’agit d’une bonne pratique de réalisation d’un type d’études. La difficulté majeure réside dans la formalisation de cette démarche métier. Les approches traditionnelles de capitalisation des connaissances s’appuyant sur des verbalisations d’experts ont montré leur limite. Souvent réalisées en dehors de l’activité réelle, les experts omettent des détails qui peuvent être d’importance. Notre thèse repose sur l’idée qu’il est possible de construire le processus opérationnel mis en œuvre lors des activités collaboratives de conception, à partir des traces enregistrées lors de l’utilisation de l’outil numérique par les acteurs métier. Le processus opérationnel ainsi construit pourra aider les acteurs métiers et les experts à prendre du recul sur le travail réel et à formaliser et enrichir les démarches métier de l’entreprise. Notre travail s’est déroulé au sein du laboratoire ERPI (Équipe de Recherche sur les Processus Innovatifs) de l’Université de Lorraine et en collaboration avec la société TDC Software dans le cadre d’une thèse CIFRE. Les contributions que nous proposons sont les suivantes : • Un double cycle de capitalisation pour des activités instrumentées,• Une approche globale de gestion des démarches métier,• Une ontologie OntoProcess modélisant des aspects organisationnels génériques (séparant clairement des concepts liés aux traces et d’autres liés aux démarches métier) et des extensions métiers spécifiques à l’outil utilisé,• Un système multi-agents supportant l’approche globale de gestion des démarches métiers et s’appuyant sur l’ontologie OntoProcess,• Un système à base de traces permettant de construire un processus opérationnel à partir des traces enregistrées lors d’une étude / It is well known in the enterprises that each new projectto be carried out is usually similar to a certain previous projects. Those projects can be structured according to a common reference process depending on their type. In the dissertation, we call this reference process of the enterprise’s good practices the “expertise business process”. The main difficulty lies in the formalization of the expertise business process. The traditional knowledge capitalization approaches based on the experts’ debriefings showed their limits: the experts often leave out details which may be of relevance because the debriefings are habitually realizedexternally to the activities. Our thesis relies on the idea that it is possible to construct the operational process, implemented during the collaborative activities in a product development study, from the traces recorded by the used IT tools. The constructed operational process allows the business actors and experts to step back on their work and formalize the new deducted experience to enhance the expertise business processes of the firm. Our work had taken place in the ERPI (Equipe de Recherche sur les Processus Innovatifs) laboratory of the “Université de Lorraine” under a partnership with TDC Software society and through a CIFRE Convention. This dissertation offers five key contributions: • A double cycle to capitalize over the instrumented activities. • A global approach for the management of expertise business processes. • An ontology “OntoProcess” to conceive the generic organizational aspects, separating distinctly the concepts related to traces from those related to the business process, and providing extensions in function of the used tools. • A multi-agents system based on the ontology “OntoProcess” to support the presented global approach of the expertise business processes management. • A trace based system that allows the construction of the operational process from the traces registered over the study

Les Réseaux de Petri (RdP) sont actuellement les approches les plus prometteuses pour modéliser et vérifier les systèmes complexes tels que les Systèmes Multi Agents (SMA). De nombreuses solutions ont été proposées pour remédier aux problèmes de communication, de coordination et d’interaction entre les Agents. Cependant, il n’existe aucune en mesure de traiter, à la fois les aspects structurels et comportementaux, du moins à notre connaissance. La thèse s'intéresse à la problématique de modélisation formelle et de vérification automatique et semi-automatique de propriétés pour les Systèmes Multi Agents. Plus précisément, l'objectif consiste à proposer un nouveau modèle formel original basé sur les réseaux de Petri, les Réseaux de Petri à Agents (RdPA), qui permettent d’exprimer de manière consistante et plus précise les systèmes Multi Agents. Il s’intéresse de plus à l’extension de ce modèle aux fins de modéliser la migration des agents dans le cadre des systèmes à agents mobiles. Cette classe de modèle permet de s’intéresser à la vérification formelle de propriétés classiques comme notamment la vivacité ou l’absence d’interblocage dans le cadre des Systèmes Multi-Agent. / Petri nets (PN) are currently the most promising approaches to model and to verify complex systems such as Multi Agent Systems (MAS). Several solutions have been proposed to solve the problems of communication, coordination and interaction among Agents. However, to best of our knowledge, none of this solution has able to handle both aspects: structural and behavioral. The thesis focuses on the problem of formal modeling and automatic and semi-automatic verification of properties in Multi Agent Systems. More specifically, the objective is to propose a new original formal model based on Petri nets, Agents Petri nets (APN), which express consistently more accurate a Multi Agent Systems. There is growing interest in the extension of this model for modeling the migration of Agents within the mobile Agent systems. This class of model allows focusing on the formal verification of classical properties such as alertness or absence of deadlock in the context of Multi Agent Systems.