Cette thèse est divisée en trois parties. Les groupes de première partie des contributions à l'étude des équilibres corrélés. Nous nous concentrons sur les propriétés et les applications de la réduction de la double (Myerson, 1997) et la géométrie de Nash équilibres et des équilibres corrélés. La deuxième partie traite de l'évolution dynamique. Nous étudions le lien entre les stratégies appartenant à l'appui de Nash ou équilibres corrélés et les stratégies de survie dans le long terme. Nous constatons que la dynamique de beaucoup, y compris le réplicateur et les plus dynamiques de réponse peut éliminer toutes les stratégies à l'appui des équilibres corrélés. Élimination de toutes les stratégies à l'appui des équilibres de Nash est jugée encore plus universelle, et peuvent se produire à partir de presque toutes les conditions initiales. Le troisième partie se compose d'un seul article co-écrit, qui appartient au domaine de la biologie théorique. Nous aspects de l'étude de la transition de l'unicellulaire à organismes multi-cellulaires, en particulier les facteurs de conduite germe-soma spécialisation chez les algues vertes volvocine. introductions longues sont donnés au début de chaque partie. Le Bibliographie de la partie I et partie II est disjointe de la bibliographie de la partie III, et est offert à la fin de la partie II. Bien que reliées entre elles, les chapitres sont essentiellement autonome. En particulier, les notations et quelques définitions sont rappelés à chaque fois. Cela explique certaines répétitions.

Les systèmes fonctionnant sur un réseau ouvert tels que les bases de données médicales ou les systèmes bancaires peuvent manipuler des informations dont la confidentialité doit être impérativement préservée. Dans ce contexte, la notion d'opacité formalise la capacité d'un système à garder secrètes certaines informations critiques. Dans cette thèse, nous nous intéressons à la fois à vérifier que la propriété d'opacité est satisfaite et à la synthèse de systèmes opaques. Vérifier l'opacité est un problème décidable pour des systèmes de transition finis. Pour les systèmes infinis, nous étudions l'application de techniques d'interprétation abstraite à la détection de vulnérabilité. Nous présentons aussi une méthode alternative qui s'appuie sur des abstractions régulières et sur des techniques de diagnostique pour détecter de telles vulnérabilité à l'exécution du système. Pour la synthèse de système opaque, nous appliquons dans un premier temps la théorie du contrôle à la Ramadge et Wonham pour calculer un contrôleur assurant l'opacité. Nous montrons que les techniques habituelles de synthèse de contrôleur ne peuvent être appliqué pour ce problème d'opacité et nous développons alors de nouveaux algorithmes pour calculer l'unique système opaque qui soit maximal au sens de l'inclusion des langages. Ces résultats sont à rapprocher des techniques de construction de système sécurisé par assemblage de composant. Finalement, nous présentons une autre approche pour la synthèse de système opaque qui consiste à synthétiser un filtre qui décide, dynamiquement, de masquer des événements observable afin d'éviter que de l'information secrète ne soit révélée. Ceci permet d'étudier dans un cadre formel la synthèse automatique de pare-feu assurant la confidentialité de certaines informations critiques.

La théorie des jeux est un outils standard quand il s'agit de l'étude des systèmes réactifs. Ceci est une conséquence de la variété des modèles de jeux tant au niveau de l'interaction des joueurs qu'au niveau de l'information que chaque joueur possède. Dans cette thèse, on étudie le problème de la valeur pour des jeux où les joueurs possèdent une information parfaite, information partiel et aucune information. Dans le cas où les joueurs possèdent une information parfaite sur l'état du jeu, on étudie le problème de la valeur pour des jeux dont les objectifs sont des combinaisons booléennes d'objectifs qualitatifs et quantitatifs. Pour les jeux stochastiques à un joueur, on montre que les valeurs sont calculables en temps polynomiale et on montre que les stratégies optimales peuvent être implementées avec une mémoire finie. On montre aussi que notre construction pour la conjonction de parité et de la moyenne positive peut être étendue au cadre des jeux stochastiques à deux joueurs. Dans le cas où les joueurs ont une information partielle, on étudie le problème de la valeur pour la condition d'accessibilité. On montre que le calcul de l'ensemble des états à valeur 1 est un problème indécidable, on introduit une sous classe pour laquelle ce problème est décidable. Le problème de la valeur 1 pour cette sous classe est PSPACE-complet dans le cas de joueur aveugle et dans EXPTIME dans le cas de joueur avec observations partielles.

Le management d'activités à risques implique de nombreuses décisions qui mettent en scène un collectif d'acteurs ayant chacun leur domaine d'expertise ou d'action pour concevoir ou exploiter un système complexe. D'abord, le rôle d'un système interactif d'aide à la décision de groupe (SIADG) dans le cadre du management d'activités à risques est analysé. Les fonctionnalités du système sont spécifiées de sorte à minimiser l'impact des erreurs humaines et organisationnelles qui peuvent affecter le processus de décision collectif. Le SIADG est vu comme le médiateur entre l'homme et le système qu'il cherche à maîtriser : il l'aide à percevoir une situation critique, la comprendre, l'interpréter et la diagnostiquer avant d'y remédier, mais il favorise également la résolution collective en constituant un support à la communication et à la coordination des intervenants. La décision est perçue comme un processus dynamique dont le temps de réponse dépend de l'efficacité avec laquelle est menée la phase de délibération. Plusieurs grandeurs et modèles pour contrôler la délibération sont proposés. Un premier type de situation décisionnelle met en scène un manager qui s'entoure d'experts pour prendre une décision sur la base d'un processus de fusion des avis exprimés. L'incertitude attachée à l'évaluation des alternatives est due d'une part, à l'imprécision des avis d'experts, d'autre part aux divergences d'opinions. Le contrôle de cette incertitude permet d'identifier les critères sur lesquels doit se focaliser le débat d'experts. Le concept d'influence dans un réseau social est alors introduit pour proposer deux modèles de pilotage de la phase de délibération d'une décision d'organisation, basé sur la délibération argumentée pour l'un, sur des simulations stochastiques pour l'autre, avec un formalisme d'équations d'état pour représenter l'évolution des convictions au fil du débat. Ensuite, les décisions qui concernent l'amélioration d'un système complexe, où se confrontent la vision stratégique des managers et la vision opérationnelle des exécutants sont abordées. Lorsque des objectifs atteignables ont été négociés, un modèle basé sur un problème de programmation par contraintes permet de calculer une mise en œuvre des actions pour les atteindre. Dans ce cas, soit le collectif est vu comme un ensemble d'agents collaboratifs et la délibération est pilotée par l'efficience de la décision ; soit comme un ensemble d'agents simplement coopératifs, dont nous modélisons la négociation où se mêlent objectifs collectifs et enjeux individuels, à l'aide de la théorie de l'argumentation. Ces modèles traitent tous du contrôle du processus cognitif que constitue la décision collective : l'automatisation cognitive vise ainsi à réduire les erreurs humaines et organisationnelles qui pourraient affecter la décision en particulier les erreurs d'évaluation et de coordination. Une conclusion et des perspectives achèvent ce manuscrit qui est illustré de plusieurs exemples relatifs au management d'activités à risques.

La dernière décennie a vu l'émergence d'Internet et l'apparition des applications multimédia qui requièrent de plus en plus de bande passante, ainsi que des utilisateurs qui exigent une meilleure qualité de service. Dans cette perspective, beaucoup de travaux ont été effectués pour améliorer l'utilisation du spectre sans fil.Le sujet de ma thèse de doctorat porte sur l'application de la théorie des jeux, la théorie des files d'attente et l'apprentissage dans les réseaux sans fil,en particulier dans des environnements partiellement observables. Nous considérons différentes couches du modèle OSI. En effet, nous étudions l'accès opportuniste au spectre sans fil à la couche MAC en utilisant la technologie des radios cognitifs (CR). Par la suite, nous nous concentrons sur le contrôle de congestion à la couche transport, et nous développons des mécanismes de contrôle de congestion pour le protocole TCP.

Ce mémoire correspond à l'étude théorique et empirique du comportement des joueurs présents sur le site Internet d'enchère à un sou bidou.ca. L'objectif premier est de caractériser l'effet du comportement des joueurs sur les profits des joueurs et de l'encanteur en utilisant les concepts de la théorie des jeux. Plus particulièrement, avec une banque de données sur les enchères s'étant déroulées entre le 16 mars 2010 et le 14 janvier 2011, nous effectuons une analyse théorique et économétrique des effets du comportement passé des joueurs sur les profits des joueurs et l'encanteur. De cette façon, nous avons trouvé que le comportement des joueurs avait effectivement un impact important dans les enchères à un sou. Plus précisément, l'agressivité et la réputation influent significativement le déroulement du jeu, et par conséquent les profits. Ainsi, les profits de bidou.ca sont à la baisses plus que les joueurs sont agressifs à miser et ont une forte réputation. D'autre part, parmi les joueurs gagnants, être agressif est avantageux et permet d'augmenter leur profit en espérance. Même constat, si le joueur joui d'une forte réputation avant d'entrer dans une enchère. Plus encore, la présence de trop grand nombre de joueurs puissants sur un site peut mener à la fermeture de celui-ci si la situation perdure longtemps. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : enchère à un sou, théorie des jeux, jeu d'attrition, jeu de hasard, réputation, comportement, économie comportementale, profit

Une vague de révolutions a balayé le monde arabe pendant l'année 2011. Ce mémoire tente d'étudier ces révolutions de point de vue de la théorie des jeux afin d'examiner la rationalité de ces soulèvements. Mais avant cela, le mémoire amène le débat sur la nature de ces révoltes; « Est-ce qu'il s'agit de révolutions ou non? » Aussi, il présente une synthèse des événements du "Printemps Arabe" en plus d'offrir une explication des raisons potentielles. Cette recherche traite la révolution comme un jeu entre trois joueurs; le régime dictateur, l'élite opposante et la masse publique. Pour cela, elle étudie les différents contextes liants ces trois joueurs en expliquant la construction des régimes arabes et les raisons économiques, politiques et sociales des révolutions arabes. L'analyse décrit trois cas différents qui se distinguent les uns par rapport aux autres en fonction du moment de la prise de décision de chacun des joueurs mais principalement des deux derniers : c'est-à-dire l'élite et la masse publique. Nous appelons le premier cas où ces deux derniers prennent une décision simultanément "le jeu simultané". "Le jeu de l'élite" représente le cas où la masse publique attend la décision de l'élite pour prendre une décision. Le troisième cas qui est le cas contraire au deuxième s'appelle "le jeu de la masse publique". L'analyse vise à trouver les conditions qui déterminent la décision de chaque joueur, de les interpréter et ensuite de les appliquer dans le cas des révolutions arabes. Ce travail conclut que les régimes dictateurs peuvent éviter, dans la plupart des cas, des révolutions contre eux en offrant des concessions additionnels aux peuples. Cependant, ces concessions sont limitées par la capacité du régime. Aussi, ce dernier peut parfois éviter une révolution contre lui en exerçant plus de violence envers le peuple. Toutefois, la violence peut apporter des risques non seulement à la société mais aussi sur le régime lui-même. Dans le cas des révolutions arabes, cette recherche peut utiliser le modèle pour interpréter les comportements des régimes et des peuples avant et pendant les révolutions. ______________________________________________________________________________

Les jeux booléens permettent de représenter les jeux stratégiques d'une manière succincte en tirant profit du pouvoir d'expression et de la concision de la logique propositionnelle. Informellement, un jeu booléen est un jeu à deux joueurs, chacun d'entre eux contrôlant un ensemble de variables propositionnelles, et à somme nulle. La fonction d'utilité du joueur 1 (et donc celle du joueur 2 qui est son opposé) est représentée par une formule de la logique propositionnelle, appelée forme booléenne du jeu. Ainsi, un joueur dans un jeu booléen a des préférences dichotomiques : son but est satisfait ou ne l'est pas.<br /><br />Ces trois restrictions (deux joueurs, somme nulle, préférences binaires) limitent fortement l'expressivité de ce cadre. Les deux premières restrictions peuvent être facilement résolues en définissant les préférences des agents comme étant un n-uplet de formules propositionnelles (une pour chaque agent). Des outils simples issus de la logique propositionnelle nous permettent ainsi de caractériser certaines propriétés du jeu. Deux autres notions ont alors été étudiées : la dépendance entre joueurs (si le but (et donc la satisfaction) d'un joueur i dépend de variables contrôlées par le joueur j, alors i aura besoin de j pour satisfaire son but) et les coalitions de joueurs (une coalition dans un jeu booléen est efficace si elle peut garantir à tous ses membres que leurs buts sont satisfaits). Dans les deux cas, l'objectif est de faciliter le calcul des concepts de solution tels que les équilibres de Nash en stratégies pures.<br />Lever la troisième restriction consiste à exprimer des préférences (non binaires) dans un cadre propositionnel. Cela est possible en utilisant un langage de représentation compacte de préférences. Nous avons integré ici deux de ces langages aux jeux booléens : tout d'abord, les buts à priorité puis les CP-nets.

Cette thèse vise à dégager l'unité des travaux sur la connaissance commune, réalisés à la suite de l'article fondateur d'Aumann ("Agreeing to Disagree ", 1976). Elle se compose de six chapitres. Les deux premiers présentent la modélisation de la connaissance utilisée, ainsi que les résultats de la littérature. Les trois suivants sont des contributions originales à la littérature. Le dernier compare les propriétés des conditions introduites dans les chapitres 3 et 4 avec les conditions de la littérature. Dans le chapitre 3, on généralise le résultat d'Aumann et de Cave [1976] et Bacharach [1985] au cas où la connaissance commune porte sur une statistique des décisions individuelles. On montre que si les règles de décisions suivies par les agents sont stables par l'union équilibrée, et si la statistique est exhaustive, alors la connaissance commune d'une statistique des décisions individuelles implique le consensus. Dans le chapitre 4, on étudie les conditions sous lesquelles la communication des décisions individuelles peut mener au consensus. On montre que des conditions suffisantes sont que le protocole de communication soit équitable, et que les agents communiquent leur action optimale, c'est-à-dire l'action qui maximise leur espérance d'utilité. Le chapitre 5 part du constat que différents protocoles de communication conduisent à des issues différentes, en termes de consensus et de montant d'information apprise par les agents pendant le processus. On montre que s'il est connaissance commune parmi des agents que certains d'entre eux sont en désaccord à propos du protocole à utiliser, alors le consensus est le même quel que soit le protocole.

À l'ère de la mondialisation, l’environnement industriel et économique a subi plusieurs changements majeurs. Les chaînes logistiques sont en train de devenir de plus en plus de complexes réseaux composés de nombreux acteurs qui sont tantôt en concurrence et tantôt coopèrent pour répondre aux incessantes exigences des consommateurs. Dans un tel contexte, les entreprises se sont rapidement rendu compte de la limite du modèle complètement décentralisé où chacune d’entre elles optimise sa propre chaîne logistique indépendamment des autres acteurs. Afin de trouver de nouvelles sources de compétitivité et de faire face à la perpétuelle complexité de l’environnement économique, les entreprises tentent de dépasser la frontière des actions individuelles favorisant les actions coordonnées et centralisées. Désormais, la coopération entre les diverses chaînes logistiques et la formation d’alliances se trouvent au coeur des préoccupations des entreprises. En effet, en mutualisant les moyens logistiques, la coopération permet une meilleure exploitation des ressources et par le biais des actions collectives, elle permet de mieux bénéficier des économies d’échelles conduisant à réduire significativement les coûts et à générer des bénéfices considérables. Toutefois, dans de tels systèmes coopératifs, les acteurs sont indépendants et par ailleurs toujours intéressés en priorité par leurs profits individuels. De ce fait, la coopération soulève deux enjeux essentiels : (1) Quelles sont les alliances qui sont susceptibles de se former ? Et (2), comment partager les bénéfices réalisés sur les différents acteurs coopérants ? Dans cette thèse, nous nous intéressons au phénomène de la coopération dans les chaînes logistiques. Particulièrement, nous posons les précédentes questions dans des chaînes logistiques ou plusieurs firmes peuvent réduire leurs coûts logistiques en optant pour une gestion collective des stocks. Les principaux résultats de cette thèse portent sur l’utilisation des principes de la théorie des jeux coopératifs pour déterminer les alliances les plus profitables ainsi que la portion de profit que chaque firme doit recevoir afin de garder la stabilité des alliances formées. / In the age of outsourcing and globalization, the economic and industrial landscape has seen many radical changes. In such context, supply chains are becoming complex networks of a large number of entities that sometimes compete and sometimes cooperate to fulfill customers’ needs. Standalone supply chains, where each entity makes its decisions so as to maximize its own profits according to its own objectives, often lead to a loss of efficiency and fail to face the complexity of the economic environment they are facing with. Cooperative structures, however, where resources/service facilities are shared and decisions are made to maximize the global profit, prove to be more beneficial and efficient. Consequentially, many companies are fundamentally changing their way of doing business by exceeding the border of standalone and individual actions toward collective actions and cooperative strategies. Therefore, building alliances appears as a successful strategy in modern supply chain networks. In general, cooperation enables a better exploitation of the system’s resources and offers the opportunity to get benefit from large economies of scope, which in turn reduces the total cost/increases the total savings. However, it raises two natural questions that need to be addressed: (1) Which coalitions can be expected to be formed? And, (2) How will the cooperating actors share their total profit? In this Ph.D. dissertation, we tempt to address these questions in retail supply chains where independent retailers coordinate their replenishment from a supplier in order to save on delivery costs. Considering various joint replenishment environments, our principal contribution is to use principles from cooperative game theory to identify the most profitable alliances and to determine the portion of profit that would be allocated to each actor in order to guarantee the stability of the formed alliances.