Cette recherche aborde la contribution du leadership à la construction de l’intelligence collective dans une équipe de travail qui produit un bulletin de nouvelles télévisé. L’intelligence collective est une façon de travailler qu’ont développée les organisations hautement fiables, c’est-à-dire les organisations où la moindre erreur peut mener à la catastrophe. En favorisant la capacité de s’adapter à un environnement en constante évolution, le développement de l’intelligence collective permet aux organisations d’être plus compétitives dans un univers imprévisible. Nous avons tenté de voir si les mécanismes de construction de l’intelligence collective étaient présents dans une salle des nouvelles et comment le leadership émergent contribuait à la construction de ces mécanismes. Nous avons mobilisé les théories du sensemaking et de l’organizing de Weick et avons étudié les interactions entre les acteurs de l’organisation en contexte. L’analyse a montré comment un leadership distribué parmi les membres a contribué à l’émergence des mécanismes de l’intelligence collective. L’originalité de ce travail repose sur la mise en relation de l’observation du leadership en émergence et de la construction de l’intelligence collective. En ce sens, nous croyons qu’il peut contribuer aux recherches sur l’intelligence collective en présentant concrètement comment elle se construit dans une équipe de travail.

Cette recherche aborde la contribution du leadership à la construction de l’intelligence collective dans une équipe de travail qui produit un bulletin de nouvelles télévisé. L’intelligence collective est une façon de travailler qu’ont développée les organisations hautement fiables, c’est-à-dire les organisations où la moindre erreur peut mener à la catastrophe. En favorisant la capacité de s’adapter à un environnement en constante évolution, le développement de l’intelligence collective permet aux organisations d’être plus compétitives dans un univers imprévisible. Nous avons tenté de voir si les mécanismes de construction de l’intelligence collective étaient présents dans une salle des nouvelles et comment le leadership émergent contribuait à la construction de ces mécanismes. Nous avons mobilisé les théories du sensemaking et de l’organizing de Weick et avons étudié les interactions entre les acteurs de l’organisation en contexte. L’analyse a montré comment un leadership distribué parmi les membres a contribué à l’émergence des mécanismes de l’intelligence collective. L’originalité de ce travail repose sur la mise en relation de l’observation du leadership en émergence et de la construction de l’intelligence collective. En ce sens, nous croyons qu’il peut contribuer aux recherches sur l’intelligence collective en présentant concrètement comment elle se construit dans une équipe de travail.

Swarm robotics is a young multidisciplinary research field at the<p>intersection of disciplines such as distributed systems, robotics,<p>artificial intelligence, and complex systems. Considerable research<p>effort has been dedicated to the study of algorithms targeted to<p>specific problems. Nonetheless, implementation and comparison remain difficult due to the lack of shared tools and benchmarks. Among the tools necessary to enable experimentation, the most fundamental is a simulator that offers an adequate level of accuracy and flexibility to suit the diverse needs of the swarm robotics<p>community. The very nature of swarm robotics, in which systems may comprise large numbers of robots, forces the design to provide<p>runtimes that increase gracefully with increasing swarm sizes.<p><p>In this thesis, I argue that none of the existing simulators offers<p>satisfactory levels of accuracy, flexibility, and efficiency, due to<p>fundamental limitations of their design. To overcome these<p>limitations, I present ARGoS---a general, multi-robot simulator that<p>currently benchmarks as the fastest in the literature.<p><p>In the design of ARGoS, I faced a number of unsolved issues. First, in existing simulators, accuracy is an intrinsic feature of the<p>design. For single-robot applications this choice is reasonable, but<p>for the large number of robots typically involved in a swarm, it<p>results in an unacceptable trade-off between accuracy and<p>efficiency. Second, the prospect of swarm robotics spans diverse<p>potential applications, such as space exploration, ocean restoration,<p>deep-underground mining, and construction of large structures. These applications differ in terms of physics (e.g. motion dynamics) and available communication means. The existing general-purpose simulators are not suitable to simulate such diverse environments accurately and efficiently.<p><p>To design ARGoS I introduced novel concepts. First, in ARGoS accuracy is framed as a property of the experimental setup, and is tunable to the requirements of the experiment. To achieve this, I designed the architecture of ARGoS to offer unprecedented levels of modularity. The user can provide customized versions of individual modules, thus assigning computational resources to the relevant aspects. This feature enhances efficiency, since the user can lower the computational cost of unnecessary aspects of a simulation.<p><p>To further decrease runtimes, the architecture of ARGoS exploits the computational resources of modern multi-core systems. In contrast to existing designs with comparable features, ARGoS allows the user to define both the granularity and the scheduling strategy of the parallel tasks, attaining unmatched levels of scalability and efficiency in resource usage.<p><p>A further unique feature of ARGoS is the possibility to partition the<p>simulated space in regions managed by dedicated physics engines<p>running in parallel. This feature, besides enhancing parallelism,<p>enables experiments in which multiple regions with different features are simulated. For instance, ARGoS can perform accurate and efficient simulations of scenarios in which amphibian robots act both underwater and on sandy shores.<p><p>ARGoS is listed among the major results of the Swarmanoid<p>project. It is currently<p>the official simulator of 4 European projects<p>(ASCENS, H2SWARM, E-SWARM, Swarmix) and is used by 15<p>universities worldwide. While the core architecture of ARGoS is<p>complete, extensions are continually added by a community of<p>contributors. In particular, ARGoS was the first robot simulator to be<p>integrated with the ns3 network simulator, yielding a software<p>able to simulate both the physics and the network aspects of a<p>swarm. Further extensions under development include support for<p>large-scale modular robots, construction of 3D structures with<p>deformable material, and integration with advanced statistical<p>analysis tools such as MultiVeStA. / Doctorat en Sciences de l'ingénieur / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Cette recherche aborde la contribution du leadership à la construction de l’intelligence collective dans une équipe de travail qui produit un bulletin de nouvelles télévisé. L’intelligence collective est une façon de travailler qu’ont développée les organisations hautement fiables, c’est-à-dire les organisations où la moindre erreur peut mener à la catastrophe. En favorisant la capacité de s’adapter à un environnement en constante évolution, le développement de l’intelligence collective permet aux organisations d’être plus compétitives dans un univers imprévisible. Nous avons tenté de voir si les mécanismes de construction de l’intelligence collective étaient présents dans une salle des nouvelles et comment le leadership émergent contribuait à la construction de ces mécanismes. Nous avons mobilisé les théories du sensemaking et de l’organizing de Weick et avons étudié les interactions entre les acteurs de l’organisation en contexte. L’analyse a montré comment un leadership distribué parmi les membres a contribué à l’émergence des mécanismes de l’intelligence collective. L’originalité de ce travail repose sur la mise en relation de l’observation du leadership en émergence et de la construction de l’intelligence collective. En ce sens, nous croyons qu’il peut contribuer aux recherches sur l’intelligence collective en présentant concrètement comment elle se construit dans une équipe de travail.

Le web est devenu participatif et de nouvelles pratiques de catégorisation de l'information émergent, fondées sur des communautés d'intérêt, des stratégies collectives d'indexation des ressources en ligne et de prusage caractérise par la production collaborative de contenus par les usagers (A. Bruns). Ces nouvelles pratiques témoignent de l'évolution des approches traditionnelles de l'organisation des connaissances qui s'’inscrivent dans la lignée des grandes classifications bibliographiques. Cette recherche étudie la nouvelle pratique de partage de connaissances sur le web qu'est le socialbookmarking dans le domaine de l'éducation. Les ressources pédagogiques sont au cœur des métiers et le numérique nous oblige à définir ce qu'est un document. Nous faisons une approche instrumentale des ressources numériques orientées pour l'action. Une approche sémantique de l'indexation sociale menée à partir de l'étude d’une base de 10000 ressources pédagogiques nous permet de dégager ses potentialités et ses limites, de dessiner le paysage d’une première ontologie autour de l'éducation. En nous nous appuyant sur la théorie d'activité d'Engeström, l'étude de différentes communautés virtuelles pratiquant le socialbookmarking fait apparaitre différentes activités numériques pour celui qui indexe, utilise les ressources. Les questions de cohabitation entre «producteurs» et «consommateurs», de la légitimité des savoirs, de la dynamique entre les membres est posée. En nous appuyant sur les théories de l'apprentissage, nous montrons que ces espaces de veille peuvent être des lieux privilégiés de «personnal knowledge management», et de développement de compétences professionnelles / The web has become participatory and new practices of categorization of information are emerging, based on the communities of interest in social strategies of indexing numerical resources on line and produsage characterized by the production of collaborative contents by users (A. Bruns). The new approaches hightlight a new organization of knowledge sharing. This research studies the practice of sharing knowledge in the web with socialbookmarking in the field of education. Educational resources are at the heart of the teachers' s profession and the digital resources must be defined. We make an instrumental approach of digital resources within the theory of activity. A semantic approach of social indexing with the analyse of 10 000 educational resources allows us to establish its potentialities and its limits and we try to draw a provisional ontology in the field of education. We support in the Engeström's and the study of different virtual communities of practice in socialbookmarking allow us to define the various activities for the digital taggers and resources' s users. We determine the tensions between «producers» and «consumer» of resources, the legality of knowledge and experts and amators, the dynamic raised between the members. Building on the learning theories, we show that these environments are privileged spaces of «personal knowledge management», and development of professional skills

L’humanité est aujourd’hui soumise à des ruptures telles qu’elle n’a jamais connu, des mutations qui requestionnent la relation de l’humain au monde. Chacune de ces ruptures est le socle de nouveaux pans d’activités qui ne préexistaient pas auparavant. Pour inventer ces nouvelles activités, les nouvelles générations d’entrepreneurs et de startuppers s’intègrent dans des réseaux (intelligence collective), collabore avec des applications (intelligence artificielle), utilisent leurs émotions (intelligence émotionnelle) et recherchent des formations pour adultes (intelligence andragogique).Les accompagnateurs deviennent des facilitateurs. Depuis 2014, nous en avons formé, équipé et sensibilisé une centaine, en France et au Maroc. Au total, 12.900 personnes désirant entreprendre ont ainsi pu bénéficier de cette nouvelle forme d’accompagnement par la facilitation. Nous avons ainsi pu créer la carte des capacités de ces nouveaux facilitateurs pour métamorphoser les accompagnateurs actuels. / Today, humanity finds itself subject to profound changes that have remained until know unknown, changes that question the relationship between humans and the world. Each change is the foundation of new areas of activity that did not exist before. To invent these new activities, the new generations of entrepreneurs and startuppers integrate into networks (collective intelligence), collaborate with applications (artificial intelligence), use their emotions (emotional intelligence), and look for adult education courses (andragogical intelligence).Coaches gradually turn into facilitators. Since 2014, we have trained, equipped, and sensitized a hundred of them, in five French regions and five Moroccan regions. In total, 12,900 people wishing to become entrepreneurs have benefited from this new form of enabling support. We were able to create a skills map based on these new facilitators to transform current coaches.

Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés à l'impact de la quantité et de la qualité de l'information échangée entre individus d'un groupe sur leurs performances collectives dans deux types de tâches bien spécifiques. Dans une première série d'expériences, les sujets devaient estimer des quantités séquentiellement, et pouvaient réviser leurs estimations après avoir reçu comme information sociale l'estimation moyenne d'autres sujets. Nous contrôlions cette information sociale à l'aide de participants virtuels (dont nous contrôlions le nombre) donnant une information (dont nous contrôlions la valeur), à l'insu des sujets. Nous avons montré que lorsque les sujets ont peu de connaissance préalable sur une quantité à estimer, (les logarithmes de) leurs estimations suivent une distribution de Laplace. La médiane étant un bon estimateur du centre d'une distribution de Laplace, nous avons défini la performance collective comme la proximité de la médiane (du logarithme) des estimations à la vraie valeur. Nous avons trouvé qu'après influence sociale, et lorsque les agents virtuels fournissent une information correcte, la performance collective augmente avec la quantité d'information fournie (fraction d'agents virtuels). Nous avons aussi analysé la sensibilité à l'influence sociale des sujets, et trouvé que celle-ci augmente avec la distance entre l'estimation personnelle et l'information sociale. Ces analyses ont permis de définir 5 traits de comportement : garder son opinion, adopter celle des autres, faire un compromis, amplifier l'information sociale ou au contraire la contredire. Nos résultats montrent que les sujets qui adoptent l'opinion des autres sont ceux qui améliorent le mieux leur performance, car ils sont capables de bénéficier de l'information apportée par les agents virtuels. Nous avons ensuite utilisé ces analyses pour construire et calibrer un modèle d'estimation collective, qui reproduit quantitativement les résultats expérimentaux et prédit qu'une quantité limitée d'information incorrecte peut contrebalancer un biais cognitif des sujets consistant à sous-estimer les quantités, et ainsi améliorer la performance collective. D'autres expériences ont permis de valider cette prédiction. Dans une seconde série d'expériences, des groupes de 22 piétons devaient se séparer en clusters de la même "couleur", sans indice visuel (les couleurs étaient inconnues), après une courte période de marche aléatoire. Pour les aider à accomplir leur tâche, nous avons utilisé un système de filtrage de l'information disponible (analogue à un dispositif sensoriel tel que la rétine), prenant en entrée l'ensemble des positions et couleurs des individus, et retournant un signal sonore aux sujets (émit par des tags attachés à leurs épaules) lorsque la majorité de leurs k plus proches voisins était de l'autre couleur que la leur. La règle consistait à s'arrêter de marcher lorsque le signal stoppait. / In this thesis, we were interested in the impact of the quantity and quality of information ex- changed between individuals in a group on their collective performance in two very specific types of tasks. In a first series of experiments, subjects had to estimate quantities sequentially, and could revise their estimates after receiving the average estimate of other subjects as social information. We controlled this social information through virtual participants (which number we controlled) giving information (which value we controlled), unknowingly to the subjects. We showed that when subjects have little prior knowledge about a quantity to estimate, (the loga- rithms of) their estimates follow a Laplace distribution. Since the median is a good estimator of the center of a Laplace distribution, we defined collective performance as the proximity of the median (log) estimate to the true value. We found that after social influence, and when the information provided by the virtual agents is correct, the collective performance increases with the amount of information provided (fraction of virtual agents). We also analysed subjects' sensitivity to social influence, and found that it increases with the distance between personal estimate and social information. These analyses made it possible to define five behavioral traits: to keep one's opinion, to adopt that of others, to compromise, to amplify social information or to contradict it. Our results showed that the subjects who adopt the opinion of others are the ones who best improve their performance because they are able to benefit from the infor- mation provided by the virtual agents. We then used these analyses to construct and calibrate a model of collective estimation, which quantitatively reproduced the experimental results and predicted that a limited amount of incorrect information can counterbalance a cognitive bias that makes subjects underestimate quantities, and thus improve collective performance. Further experiments have validated this prediction. In a second series of experiments, groups of 22 pedestrians had to segregate into clusters of the same "color", without visual cue (the colors were unknown), after a short period of random walk. To help them accomplish their task, we used an information filtering system (analogous to a sensory device such as the retina), taking all the positions and colors of individuals in input, and returning an acoustic signal to the subjects (emitted by tags attached to their shoulders) when the majority of their k nearest neighbors was of a different color from theirs.

Nous abordons, dans cette thèse, la problématique de la résolution de problèmes à l'aide des systèmes multi-agent réactifs, une approche décentralisée et auto-organisée. Nous étudions comment des agents réactifs, dont les décisions ne dépendent que de leurs perceptions locales, peuvent interagir pour produire des solutions robustes et performantes. Assurer formellement les propriétés d'un tel système devient alors un enjeu particulièrement important du domaine. Nous cherchons en particulier à évaluer l'intérêt de ce type d'approches pour pour le problème de la patrouille multi-agent qui consiste à visiter l'ensemble des noeuds d'un environnement discret le plus régulièrement possible. Nous proposons le modèle EVAP qui repose sur l'utilisation d'agents fourmi se coordonnant par marquage de l'environnement à l'aide de phéromones digitales. Nous nous intéressons à ce modèle à travers les études théorique et expérimentale de son comportement. En particulier, nous prouvons que les agents s'auto-organisent vers des attracteurs cycliques stables. Ceux-ci garantissent une fréquence de visite de l'environnement quasi optimale. Nous étudions enfin la robustesse d'EVAP aux variations des hypothèses d'exécution.

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.

A travers un état de l'art critique, cette thèse explore de nouvelles méthodes d'ingénierie des connaissances pour le développement d'une intelligence collective centrée sur la stimulation, l'expression et le partage de connaissances dans les milieux humains. Parallèlement aux recherches théoriques concernant l'épistémologie des langages symboliques et leurs éventuels dépassements par l'usage de langages allégoriques, les questions autour d'une méthode de conceptualisation à partir d'une cartographie éthico-ontologique sont abordées en référence à des conceptions issues de travaux philosophiques, anthropologiques et des sciences de l'information et de la communication. L'objectif est de poser les bases d'une recherche interdisciplinaire sur la conception d'un modèle générique de design d'information qui s'inspire de l'analogie du jardin pour cultiver des connaissances.