Les systèmes multi-agents sont caractérisés par le travail coopératif d'un ensemble d'agents autonomes, fonctionnant de manière décentralisée en vue de la réalisation d'un objectif global. Au sein de ces systèmes se produisent des phénomènes dits d'émergence, ou d'auto-organisation, par lesquels des structures ou des organisations particulières peuvent apparaître au niveau collectif qui n'étaient pas décrites de manière explicite au niveau individuel. Ainsi des fourmis qui s'organisent en files d'individus sans qu'aucune n'ait de représentation correspondant à la notion de "file". De par leurs interactions au niveau local, les agents produisent et maintiennent dynamiquement des structures au niveau global qui contraignent en retour l'activité de chacun des individus. Ces phénomènes sont fondamentaux dans l'étude des systèmes biologiques complexes mais sont pourtant très difficiles à formaliser car liés généralement à une interprétation en partie subjective d'un observateur extérieur au système. Le sujet proposé vise à aborder le problème du passage d'un niveau d'abstraction à un autre, ainsi que l'interaction, au sein d'un système, entre agents de différents niveaux, en combinant plusieurs approches complémentaires: une première approche concerne l'étude de formalismes adaptés à la représentation de phénomènes émergents. Cela passe notamment par la prise en compte de relations entre entités de différents niveaux d'abstraction, et par la prise en compte de comportements qui s'expriment différemment en fonction du niveau d'abstraction auquel l'entité est considérée. une deuxième approche qui s'appuiera sur la précédente concerne la détection automatique de phénomènes émergents. Pour ce faire, il sera nécessaire de développer des mécanismes permettant aux entités qui participent au système de détecter l'apparition de structures particulières (spatiales et/ou temporelles, statiques ou dynamiques) et de caractériser le passage d'un niveau d'abstraction donné au niveau supérieur. du fait de la très grande difficulté d'aborder le problème précédent dans toute sa généralité, nous prévoyons de développer une approche semi-interactive dans laquelle un observateur humain pourra avoir un rôle pour orienter le système vers la détection de structures particulières et leur caractérisation d'une manière particulière. Outre l'aide apportée au système, il s'agit d'orienter ce dernier vers la prise en compte d'abstractions a priori utiles et intéressantes. Cela passe notamment par la conception de modalités de visualisation et d'interaction adaptées à ce problème. ces différentes problématiques seront étudiées dans le cadre de plusieurs problèmes de simulation multi-agent pour la biologie. / Multi-agent systems are characterized by the cooperative work of a set of autonomous agents, operating in a decentralized manner with a view to achieving a goal. Within these systems produce phenomena known as emergence, or self-organization, in which structures or organizations may appear on a collective level that were not explicitly described at the individual level. Thus ants that are organized into files of individuals without having representation corresponding to the "file". Through their interactions at the local level, the agents produce and maintain structural dynamics at the global level which in turn constrain the activities of each individual. These phenomena are fundamental in the study of complex biological systems but are very difficult to formalize because usually related to a subjective interpretation of an observer outside the system. The subject is intended to address the problem of transition from one level of abstraction to another, and the interaction, within a system between officers of different levels, combining several complementary approaches: a first approach concerns study formalisms adapted to the representation of emergent phenomena. This includes taking account of relationships between entities of different levels of abstraction, and by taking behaviors that are expressed differently depending on the level of abstraction to which the entity is considered. a second approach which builds on the previous concerns the automatic detection of emergent phenomena. To do this, it will be necessary to develop mechanisms that allow entities that participate in the system to detect the emergence of structures (spatial and / or temporal, static or dynamic) and characterize the passage of a given level of abstraction to the next level. because of the great difficulty of dealing with the previous problem in all its generality, we plan to develop a semi-interactive approach in which a human observer may have a role to guide the system to detect structures and their characterization of a particular way. In addition to assisting the system, it is the guide to take into account a priori abstractions useful and interesting. This includes the design of procedures for display and interaction adapted to this problem. these issues will be explored in several issues of multi-agent simulation in biology.

L'objectif principal de cette thèse est la contribution à la modélisation graphique multi-niveaux, à la fois comportementale et organisationnelle pour la conception d’un système de systèmes d’ingénierie. Dans le présent travail, nous avons modélisé l’échange d’information entre les composants des systèmes, en présence des imperfections, avec un outil de modélisation graphique Bond Graph, décrivant l’échange de puissance dans les systèmes multi-domaines. Ce modèle permet d'identifier mathématiquement, la qualité du signal reçu par un composant système, suivant les perturbations apparentes dans le canal de transmission. Nous avons mené une expérience sur le comportement coopératif entre deux humanoïdes dans le cadre d’un système de systèmes. Ensuite, nous avons élaboré une méthode qualitative pour identifier le niveau de tolérance aux fautes sur un lien de communication, permettant ainsi d'introduire le principe de liens redondants dans le système de systèmes. Ensuite, nous avons proposé une méthodologie de modélisation hiérarchisée et hybride, combinant à la fois l’hypergraphe et le Bond Graph. Le premier est utilisé pour l’analyse organisationnelle multi-niveaux, tandis que le second est utilisé pour l’analyse comportementale des composants systèmes élémentaires. Enfin, pour valider cette approche de modélisation, un système de systèmes a été réalisé, composé d’un véhicule aérien sans pilote (UAV) et un véhicule autonome intelligent, dans laquelle l’UAV fournit des informations de navigation redondantes au véhicule autonome intelligent, pour être en mesure de manœuvrer en toute sécurité dans un espace confiné, lors de pertes des informations liées à la navigation locale. / The main focus of this thesis is on multilevel graphical modeling of behavior and organization of a set of component systems in a System of Systems concept. In the present work, we model the wireless communication link among component systems, with all its major effects, using a graphical modeling tool for describing flow of power in multi-physics domain called Bond Graph. This model permits identifying mathematically, the quality of signal received at information sink based on model parameter values. We conduct an experiment on cooperative behavior of two humanoids in a system of systems concept and demonstrate how we are able to experimentally measure the parameter values defined in our model.Next we justify how we are able to evaluate quantitatively, the fault tolerance level of a wireless communication link and introduce the need for redundant links in system of systems. Then we propose a methodology for coupling Hyper Graph, used for modeling the organization of component systems, and Bond Graph in multilevel graphical modeling of system of systems. Finally, we discuss another system of systems with two cooperating component systems, a Unmanned Aerial Vehicle (UAV) and an intelligent autonomous vehicle (robuTAINer), in which the UAV will supply navigation information to the intelligent autonomous vehicle to be able to safely maneuver in a confined space. We develop algorithms for robuTAINer detection and navigation from UAV. Then we practically test our algorithms and analyze the obtained results.

L’objectif central de cette recherche est d’étudier les caractéristiques de la flexibilité des SI, dans la perspective d’apporter une aide à la construction de SI plus flexibles, pouvant s’adapter rapidement aux changements, notamment en cas d’évolution stratégique. La question posée est donc : comment atteindre la flexibilité dans les SI ? Cette recherche s’appuie sur les recherches antérieures décrivant les caractéristiques de la flexibilité d’un SI et les enrichit en prenant en compte les différentes dimensions d’un système d’information. Elle inclut ensuite dans son analyse les caractéristiques contextuelles du système d’information dont on recherche la flexibilité, avec l’idée sous-jacente d’une flexibilité polymorphe, c’est-à-dire pouvant prendre des formes différentes selon le contexte. Le but est donc d’identifier ce que représente la flexibilité d’un SI et quels sont les moyens pour l’atteindre. Les résultats de deux études de cas montrent que les éléments qui favorisent la flexibilité ne sont pas toujours les mêmes, ils dépendent des caractéristiques spécifiques du SI. Ceci montre que le caractère de polymorphisme, mis en évidence dans les études sur la flexibilité stratégique, s’applique également à la flexibilité des SI. La conclusion générale de cette recherche est que les facilitateurs de flexibilité nécessaires pour un système d’information donné dépendent de la place qu’occupe le SI dans la mise en œuvre de la stratégie, notamment leur orientation (interne ou externe) et le moment où la flexibilité est requise (en relation à la formulation de la stratégie). La réponse à notre question de recherche (comment atteindre la flexibilité des SI ?) est apportée par l’identification des facilitateurs de flexibilité nécessaires à un SI spécifique. D’un point de vue pratique, cette conclusion se traduit par la nécessité, pour les managers qui interviennent dans la prise de décisions concernant la flexibilité, de comprendre qu’il existe des facilitateurs que l’entreprise peut développer ou acquérir. Cependant, pour doter un SI particulier des facilitateurs pertinents, il est important que ceux-ci soient sélectionnés par rapport aux caractéristiques du SI, notamment sa situation par rapport aux évolutions stratégiques. Le cadre conceptuel de la flexibilité d’un SI développé dans cette recherche et les résultats des deux études de cas menées sur deux systèmes d’information flexibles, étroitement liés aux stratégies de changement, constituent un guide pour les managers qui souhaitent déployer des SI pouvant s’adapter rapidement à des changements fréquents de stratégie. / The focus of this research is to study the characteristics of flexibility in order to help building more flexible IS. The objective is to achieve flexibility in the IS in order to adapt them swiftly for facing changes, and be able to adjust for new strategies. The main questioned posed is: How can IS flexibility be achieved?. This constitutes the research question. This research extends previous studies related to flexibility by focusing on the various dimensions of Information Systems. To cover all the aspects of an IS the problem of enabling an IS with flexibility will be approached, in this research, by analyzing the relevant elements in an Information System. This research will try to identify what IS flexibility is in the people, process, IT, and data dimensions; and how IS flexibility can be achieved. The conclusion that can be drawn is that the flexibility enablers needed for an Information System are contingent upon its unique characteristics. The findings of both case studies show that the elements that sustain flexibility are not the same for every IS; they depend on certain characteristics of the specific IS. The fact that the elements or enablers needed to sustain flexibility are different can be explained by the polymorphic property of flexibility: for an IS, flexibility displays the same polymorphism characteristic found in strategic flexibility. The answer to the research question of how IS flexibility can be achieved, lies in the flexibility enablers needed for a specific IS. From a practical point of view this means that the managers involved in flexibility decisions or initiatives should understand that there are flexibility enablers in the resources of a firm that can be deployed or acquire. Then, they should become familiar and understand them. But in order to really enable a particular IS with the correct set of flexibility enablers (or the correct form of flexibility needed) it is very important that these enablers be selected according to the unique characteristics of the IS in hand. The conceptual IS flexibility framework developed in this research and the findings presented as a result of two case studies (of two different flexible Information systems tightly linked to changing strategies) conducted, constitutes a valuable guide for managers to deploy flexible IS to rapidly adapt them when faced to changes needed for strategies implementation in a continuous manner.

Notre travail de doctorat porte sur des questions de stabilité d'une certaine classe de systèmes que nous appelons non conservatifs. Il s'agit de systèmes de corps rigides élastiques soumis à des chargements non conservatifs positionnels. Des formes d'instabilité nouvelles étaient mises en évidence (flottement) et des comportements paradoxaux, Nous nous intéresserons à un type de perturbation consistant en l'ajout de contraintes cinématiques cet ajout de contraintes va dans le sens de la stabilité. Cette problématique peut être un moyen de justifier un critère omniprésent dans ce travail et qui n'est pas à proprement parler un critère de stabilité. Il est appelé critère du travail du second ordre (CTSO). Le CTSO ainsi que la problématique des contraintes additionnelles restent le fil directeur de notre travail. A la vue des résultats obtenus, on peut s'étonner que ces aspects soient si peu connus de la communauté du calcul des structures et l'on a espoir que grâce à ce travail une démarche de réflexion générale sur les aspects non hamiltoniens soit menée. Ce travail, outre ses résultats propres, a également ouvert sans les approfondir des voies originales (matrices p définies positives, degré géométrique de non conservativité,…) et laisse entrevoir des problématiques importantes comme celle des liens entre les instabilités par flottement, le CTSO et l'ajout de contraintes cinématiques, laissant ainsi de nombreux thèmes pour des recherches futures. / This paper investigates the linear static stability of constrained nonconservative mechanical systems. More precisely, the systems studied are elastic systems subjected to nonconservative positional forces. It is also well known that such systems may present paradoxical behaviors,. It is, however, less reported that other paradoxical effects may be met for additional constraints. The additional constraint may destabilize the system and preventing the instability by divergence of the constrained system (ie for any kinematic constraint) leads to the second order work criterion (CTSO). The CTSO and the problematic of additional constraints remain the principle of our work. Furthermore, the results obtained (p-positive definite matrices, The geometric degree of nonconservativity,….). THE CTSO AND additional KINEMATIC constraints, THUS LEAVING MANY THEMES FOR FUTURE RESEARCH.

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Ce mémoire s'inscrit dans le cadre du projet Astus qui vise au développement de systèmes tutoriels intelligents (STI). Il propose de concevoir un STI pour les infirmiers et infirmières en traumatologie à l'aide de la plateforme Astus. La tâche que doit enseigner le tuteur est la prise en charge d'un patient polytraumatisé. Cette tâche nécessite de définir le comportement d'un infirmier de façon procédurale qui puisse être modélisée grâce au modèle des connaissances de la plateforme Astus. De plus, le STI doit fournir aux étudiants une interface intuitive afin de leur éviter un effort supplémentaire pour l'apprentissage de l'utilisation du STI. Enfin la plateforme Astus doit subir des modifications afin d'être en mesure de modéliser un tel domaine. La problématique de ce mémoire réside donc dans la possibilité de concevoir un STI dans les domaines de formation des infirmières et infirmiers en traumatologie à l'aide des outils de la plateforme Astus. Le résultat de cette recherche est l'ébauche d'un premier système qui servira de base sur laquelle travailler pour produire le STI final désiré.

L’objectif de ce travail est la création d’un afficheur électrochrome textile, et mettre en œuvre son développement par le biais du système d’assemblage Intellitex. Il n’existe pas actuellement d’afficheur électrochrome basé sur un support textile. Le premier objectif était de démontrer la faisabilité d’un afficheur électrochrome textile. Cet afficheur a été établi en utilisant un composé inorganique, le Bleu de Prusse, passant du jaune au bleu. L’emploi d’une structure non-tissée en tant que « spacer » s’est révélée avantageuse pour le maintien du composé électrochrome liquide, et pour éviter les court-circuits entre les électrodes. Après l’étude de faisabilité, les polymères conducteurs ont été choisis en raison de leurs méthodes d’élaboration mieux adaptée à une structure textile, mais aussi pour leur meilleure durée de vie. L’emploi de la polyaniline sous forme solide, recouvrant les fibres des supports non tissé, a montré une meilleure durée de vie, avec une couleur variant du vert au bleu. Afin de multiplier le nombre de couleurs disponibles, nous avons choisi l’utilisation de polythiophènes, ainsi que le mélange de composés polythiophènes entre eux. Huit composés ont été sélectionnés, et quatre types de mélanges, avec des ratios massiques différents, ont été testés. Les procédés d’élaboration des afficheurs électrochromes textiles dits de « première (Bleu de Prusse) et deuxième (polymères conducteurs) génération » au système d’assemblage Intellitex sont détaillés. Les afficheurs électrochromes seront prochainement élaborés intégralement par le système d’assemblage Intellitex. / The objective of this work is the creation of an electrochromic display textiles, and implement its development through the assembly system Intellitex. There are currently no electrochromic display based on a textile substrate. The first objective was to demonstrate the feasibility of an electrochromic textile display. This display was prepared using an inorganic compound, Prussian blue, from yellow to blue. The use of a non-woven structure as a " spacer " has proved advantageous for maintaining the liquid electrochromic compound and to prevent short-circuits between the electrodes. After the feasibility study, conducting polymers were chosen because of their methods of preparation best suited to a textile structure, but also for their better life cycle. The use of polyaniline solid form, media covering the fiber nonwoven showed a better life cycle, with a color change from green to blue. To increase the number of colors available, polythiophenes, and the mixture of polythiophenes were choosen. Eight compounds were selected, and four types of mixtures with different mass ratios were tested.The processes for electrochromic displays textiles called "first (Prussian blue) and second (conductive polymers) generation" Intellitex assembly system are detailed. Electrochromic displays will soon be fully developed by the assembly system Intellitex.

Les dispositifs électroniques de régulation de tension à hautes performances qui offrent à la charge une résistance réduite par l'emploi d'une contre-réaction énergique appliquée h. un élément régulateur, ont l'inconvénient, du fait de la coupure en fréquence des organes amplificateurs de la chaîne de réaction, de ne pas maintenir à toutes fréquences cette caractéristique désirable. En l'absence de correction, il apparaît généralement un phénomène de résonance avec coefficient de surtension élevé, quand ce n'est l'instabilité proprement dite. Cet état de choses se traduit dans le domaine temporel par une transitoire mal amortie avant le retour à la valeur de consigne. L'introduction de correcteurs calculés selon les méthodes en usage en servo-mécanisme classique ne peut apporter le degré d'amortissement voulu que si la charge est fixe et connue à l'avance. Si elle est variable, réactive ou active, le correcteur choisi pour une situation donnée ne peut rester valable dans tous les cas. Il a semblé qu'un correcteur auto-adaptatif, modifiant ses caractéristiques de façon à maintenir le degré d'amortissement désiré, pourrait offrir une solution attrayante à ce problème. Dans le cas envisagé, le comportement dynamique du régulateur est caractérisé par une paire de racines complexes-conjuguées dont la valeur est liée à la charge imposée. Le correcteur adaptatif conçu pour ce cas est formé d'une seconde chaîne de contre-réaction comportant un amplificateur à gain variable agissant en différentiateur simple jusqu'à une pulsation donnée dictée par les fréquences de coupure des éléments amplificateurs, puis comme différentiateur double jusqu'à l'apparition effective de cette même coupure. Le réglage du gain permet de fixer le degré d'amortissement de l'ensemble du régulateur à une valeur optimale. Par ailleurs, le comportement statique du régulateur ne se voit en rien modifié puisque cette contre-réaction supplémentaire n'agit pas en continu. La recherche automatique de la valeur optimale du degré d'amortissement s'effectue de la façon suivante: le degré d'amortissement désiré s'obtient indirectement à partir de la réponse indicielle. Il se trouve que la moyenne de la valeur absolue de celle-ci présente un minimum à l'amortissement critique. On ramène ainsi le problème d'adaptation à un cas de régulation extrémale. On impose au gain réglable du correcteur des perturbations sinusoïdales qui entraînent des variations à la même fréquence de la fonction d'erreur. Un détecteur synchrone agit sur le gain de façon à conduire le système vers son extrémum.

Une procédure systématique pour la conception „des servocommandes électrohydrauliques a toujours été la question fondamentale qui préoccupe certains chercheurs. On constate, dans l'étude linéaire des servocommandes, que les techniques de simulation peuvent être utilisées, sans recourir a des essaies sur un prototype, comme moyen de prédiction des caractéristiques d'un système hydraulique. Dans le but de contribuer à l'étude de ce problème, nous avons développé un modèle mathématique d'une servocommande hydraulique de vitesse, en conservant certaines non-linéarités lorsqu'il y a lieu. Le modèle est ensuite simulé sur l'ordinateur digital, et les résultats sont comparés avec les mesures expérimentales sur un système réel spécialement conçu à cette fin. Des pièces standards ont été choisies afin d'avoir une plus grande gamme d'application industrielle. Il a été constaté que le modèle simulé représente d'une manière satisfaisante le système physique. Utilisant les méthodes générales présentées dans ce texte et à partir des spécifications données par le manufacturier, on peut alors vérifier les caractéristiques du système futur à l'aide du programme de simulation proposé. Finalement, il n'y a aucun doute que cette méthode de conception est une des plus économiques au point de vue temps et coût.

La présente étude a pour but de mettre en évidence l'utilité des fonctions de Liapounov dans le domaine de 1'autoadaptation: elles permettent de trouver des lois de commande stables. Après quelques considérations sur la méthode du gradient et la méthode de Dressler nous étudierons 1'autoadaptation d'un premier ordre et d'un second ordre à l'aide des fonctions de Liapounov.