La Tarification à l'Activité (T2A) contraint les services d'urgences hospitalières à développer différentes stratégies d''allocation efficiente des ressources. L'optimisation de la prise en charge est centrale à cette problématique et vise des coûts de production couverts par les revenus induits par la T2A. Aussi, l'objectif de la thèse est d'identifier l'apport d'un Système d'Aide à la Décision (SAD) basé sur les Systèmes Multi-Agents (SMA) utilisant une modélisation basée sur un algorithme d'ordonnancement des moyens de production des soins en trois phases (OR-3P). Cette modélisation formalise l'organisation de ces services autour de cinq types d'agents. L'Agent Ordonnanceur y chargé d'affecter les personnels de l'équipe médicale et de gérer les flux de patients. Il joue un rôle prépondérant dans la recherche d'optimisation. Les résultats obtenus de l'application simulée de l'OR-3P, montrent l'optimisation des délais d'attente et de passage global, une augmentation de la productivité et une indication qualitative du bon fonctionnement de la prise en charge. Ces résultats incitent à réaliser des expérimentations dans des établissements français.

Les systèmes de recommandation sont nés de la volonté de pallier le problème de surcharge d'information du web. Combinant des techniques de filtrage d'information, personnalisation, intelligence artificielle, réseaux sociaux et interaction personne-machine, les systèmes de recommandation fournissent à des utilisateurs des suggestions qui répondent à leurs besoins et préférences informationnelles. En effet, les systèmes de recommandation sont particulièrement sollicités dans les applications de commerce électronique. Cependant, ce type de système a été en grande partie confiné à une architecture centralisée. Récemment, l'architecture distribuée a connu une popularité croissante, comme en témoigne par exemple, les réseaux pair-à-pair (« peer-to-peer »), le calcul distribué (« Grid computing »), le web sémantique, etc., et s'impose peu à peu comme une alternative à l'approche client/serveur classique. L'hypothèse des chercheurs est que les systèmes de recommandation peuvent tirer profit d'une architecture distribuée. Dans cette thèse, nous étudions les défis que posent les systèmes de recommandation distribués et nous proposons une nouvelle architecture pair-à-pair, de filtrage collaboratif, basée sur la discrimination du voisinage. Nous étudions l'évolution de la performance, de la couverture et de la qualité des prédictions pour différentes techniques de recommandation. En outre, nous identifions la méthode de recommandation la plus efficace pour cette nouvelle architecture pair-à-pair. Bien que cette thèse se concentre essentiellement sur le domaine décentralisé de système de recommandation, nos contributions ne se limitent pas strictement à ce domaine de recherche. En effet, ces contributions touchent des problèmes de recherche dans plusieurs autres domaines de recherche (système multi-agents, gestions profils utilisateurs, réduction de la complexité computationnelle, collecte des préférences utilisateurs, PageRank, etc.). ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Filtrage de l'information, Filtrage collaboratif, Système de recommandation, Système distribué, Agent social.

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Le Web sémantique désigne un ensemble de technologies visant à rendre le contenu des ressources du World Wide Web accessible et utilisable par les programmes et agents logiciels. Ainsi, il doit faciliter l'accès à l'information pour les utilisateurs. Or, un des enjeux du succès du Web sémantique est la disponibilité d'ontologies qui sont des représentations de connaissances formalisées et exploitables par des systèmes informatiques pour leur communication. Malheureusement leur construction est généralement longue et coûteuse, et leur maintenance soulève des problèmes jusqu'ici sous-estimés. S'appuyer sur des textes pour la conception d'ontologies est vu comme une issue possible à leur coût, malgré les difficultés inhérentes à l'exploration d'analyses textuelles.<br /><br />Parce que l'ontologie doit être maintenue, et parce qu'elle peut-être vue comme un système complexe constitué de concepts, nous proposons d'utiliser les systèmes multi-agents adaptatifs pour semi-automatiser le processus de construction des ontologies à partir de texte. L'état stable de ces systèmes résulte des interactions coopératives entre les agents logiciels qui les constituent. Dans notre cas, les agents utilisent des algorithmes distribués d'analyse statistique pour trouver la structure la plus satisfaisante d'après une analyse syntaxique et distributionnelle des textes. L'utilisateur peut alors valider, critiquer ou modifier des parties de cette structure d'agents, qui est la base de l'ontologie en devenir, pour la rendre conforme à ses objectifs et à sa vision du domaine modélisé. En retour, les agents se réorganisent pour satisfaire les nouvelles contraintes introduites. Les ontologies habituellement fixées deviennent ici dynamiques, leur conception devient « vivante ». Ce sont les principes sous-jacents de notre système nommé Dynamo.<br /><br />La pertinence de cette approche a été mise à l'épreuve par des expérimentations visant à évaluer la complexité algorithmique de notre système, et par son utilisation en conditions réelles. Dans ce mémoire, nous présentons et analysons les résultats obtenus.

Cette thèse concerne la coordination en univers des multi-agents et en particulier dans des contextes de crise. Nous assistons actuellement à un accroissement du nombre de crises, non seulement des catastrophes naturelles (ouragan Katrina, tremblement de terre d'Haïti, ...) mais aussi humanitaires (crise des réfugiés syriens en Europe, printemps Arabe, émeutes de Baltimore, ...). Dans toutes ces crises, les différents acteurs œuvrant pour leurs résolutions doivent agir rapidement et simultanément, afin de contrôler et réduire les impacts de la crise sur le monde réel. Pour atteindre cet objectif commun aussi rapidement et efficacement que possible, ces acteurs (police, forces militaires, organisations médicales) doivent mettre en commun leurs ressources et compétences respectives, collaborer et agir de manière coordonnée, le plus souvent en suivant un plan qui indique la répartition du travail et les échanges entre eux. Par coordination, nous entendons tout le travail nécessaire pour élaborer ou adapter le plan de résolution de crises et mettre en commun les compétences et les ressources de tous les intervenants afin d'atteindre l'objectif commun (la résolution de crise) de manière efficace. Les plans de résolution de crise sont la plupart du temps disponibles dans un format textuel définissant les acteurs impliqués, leurs rôles et des recommandations pour leurs coordinations dans les différentes étapes du cycle de vie de crise (anticipation, préparation, résolution de la crise, retour d'expérience). Bien que les plans dans un format textuel soient faciles à manipuler par les intervenants pris individuellement, il n'existe pas de moyens directs pour les analyser, simuler, adapter, améliorer et ils peuvent avoir diverses interprétations, ce qui les rend difficile à gérer en temps réel et dans une situation où les acteurs sont géographiquement distribués. Au regard de ces observations, il devient indispensable de faire une modélisation de ces plans textuels afin d'en avoir une représentation précise, éviter toute ambiguïté, faciliter la coordination entre les intervenants et enfin faciliter la gestion ainsi que la résolution de crises. L'objectif de cette thèse est de contribuer à l'ingénierie de la coordination dans les domaines de crise en fournissant une approche globale qui prend en compte sans les confondre et en les articulant deux aspects essentiels de la gestion de crises : l'aspect organisationnel et l'aspect tâche. Dans cette perspective, notre approche combine deux paradigmes: BPM (Business Process Management) et les systèmes multi-agents, et fournit un algorithme de traduction entre leurs concepts. BPM fournit une vue globale de la coordination du point de vue de la tâche à réaliser et facilite la validation, la simulation et l'intelligibilité des plans de résolution de la crise au moment de leur conception tout en permettant le suivi de leur exécution. Le paradigme multi-agent fournit, quant à lui, des abstractions sociales (des interactions de haut niveau et des structures organisationnelles : rôles, relations et interactions entre acteurs) pour modéliser, analyser et simuler une vue organisationnelle de la coordination en représentant la structure et le comportement du système développé au niveau macro, indépendamment de la structure interne des agents à un niveau micro. La contribution de cette thèse est un cadre conceptuel pour l'ingénierie de la coordination. / This thesis is about coordination in multi-agent universes and particularly in crisis contexts. Recently, we have witnessed an increasing number of crises, not only natural disasters (hurricane Katrina, Haiti earthquake, ...) but also man-made ones (Syrian refugees crisis in Europe, Arabic spring, rioting in Baltimore, ...). In such crisis, the different actors involved in the resolution have to act rapidly and simultaneously in order to ease an efficient control and reduce its impacts on the real world. To achieve this common goal as quickly and efficiently as possible, these actors (police, military forces, medical organizations) must join their respective resources and skills to collaborate and act in a coordinated way, most often by following a plan that specifies the expected flow of work between them. By coordination, we mean all the work needed for putting resolution plans and all stakeholders' skills and resources together in order to reach the common goal (crisis resolution) in an efficient way. Crisis resolution plans are most of the time available in a textual format defining the actors, their roles and coordination recommendations in the different steps of crisis life-cycle (mitigation, preparedness, response and recovery). While plans in a printed document format are easy to manipulate by stakeholders when taken individually, they do not provide direct means to be analysed, simulated, adapted or improved and may have various different interpretations. Therefore they are difficult to manage in real time and in a distributed setting. Given these observations, it becomes useful to model these textual plans to have an accurate representation of them, to reduce ambiguity and to support coordination between stakeholders and ease an efficient control and crisis resolution. The goal of this PhD thesis is to contribute to coordination engineering in crisis domains by providing a comprehensive approach that considers both organizational and task aspects in a coherent conceptual framework. In this perspective, our approach combines Business Process and Multi-Agent paradigms and provides a mapping algorithm between their concepts. BPM (Business Process Modelling) provides an aggregate view of the coordination through the task aspect and so doing eases the validation, the simulation, the intelligibility of crisis resolution plans at design time and its monitoring at run time. The Multi-Agent paradigm provides social abstractions (high-level interactions and organization structures) to model, analyse and simulate an organizational view of the coordination by representing the structure and the behaviour of the system being developed at a macro level, independently of the internal structure of agents (micro level). The contribution of this thesis is a coordination framework, which consists of three related components: i) A design and development approach (design/discovery, analysis, simulation) that provides means (recommendations, formalisms, life-cycle, algorithms) to produce (agent and process-based) coordination models from a textual plan and/or event based log files, ii) A mapping algorithm deriving BPMN process schemas onto multi-agent structures, iii) Coordination evaluation metrics. We extend the works of Grossi and define formal metrics that allow the evaluation of the quality (efficiency, robustness and flexibility) of multi-agent system organizations. We have applied this framework to the Ho Chi Minh City Tsunami resolution plan.

La généralisation de données géographiques est l'opération de simplification de ces données effectuée lors de la diminution de leur échelle de représentation. Cette thèse s'appuie sur le modèle de généralisation automatique à base d'agents de (Ruas et Duchêne, 2007), qui a été mis en oeuvre avec succès pour la généralisation des objets géographiques discrets (bâtiments, routes, etc.). L'objectif est de permettre une prise en compte d'un nouveau type de thèmes, appelés "thèmes champ", comme le relief ou l'occupation du sol. Ces thèmes ont pour particularité d'être définis en tout point de l'espace. Nous souhaitons permettre une préservation des relations pouvant exister entre les objets géographiques et les champs, comme par exemple le fait qu'un cours d'eau s'écoule sur le relief. Pour répondre à cet objectif, nous proposons le modèle de généralisation GAEL (Généralisation à base d'Agents Elastiques) qui permet d'appliquer des déformations aux champs pour préserver les relations objet-champ. Les champs sont modélisés comme des agents, dits élastiques, qui ont la capacité de se déformer pour amortir les opérations de généralisation appliquées aux objets géographiques (bâtiments, routes, etc.). Ces déformations sont obtenues en s'appuyant sur une décomposition des champs en petits éléments contraints (points, segments, triangles, etc.) et sur une modélisation des points composant les champs sous forme d'agents. Couplé au modèle de (Ruas et Duchêne, 2007), le modèle GAEL permet de disposer d'un modèle de généralisation hybride, capable d'effectuer à la fois des opérations discrètes et continues / Geographic data generalisation is the process of simplification of these data when their representation scale decreases. This thesis is based on the automated generalisation model of (Ruas et Duchêne, 2007), which has been successfully applied to the generalisation of discrete geographic objects (buildings, roads, etc.). Our purpose is to take into account a new kind of themes, the "field themes", such as the relief and the land use cover. These themes have the specificity to be defined at each point of the space. We aim at preserving the relationships between geographic objects and fields, such as for example, the fact that a river should flow down on the relief. To reach this goal, we propose a generalisation model called GAEL (Generalisation based on Agents and Elasticity). This model allows to apply deformations to the fields in order to preserve the object-field relationships. Fiels are modelled as "elastic agents", which are able to deform themselves to propagate the generalisation operations applied on the geographic objects (buildings, roads, etc.). These deformations are performed by using a decomposition of the fields into small constrained elements (points, segments, triangles, etc.) and by modelling the points composing the fields as agents. Because it is merged with the model of (Ruas et Duchêne, 2007), the GAEL model offers a hybrid generalisation model, able to manage both discrete and continuous operations

Les jeux sérieux (serious-games en anglais) sont de plus en plus utilisés dans le domaine de la formation, le but étant alors d'apprendre une ou plusieurs compétences liée(s) à un métier ou à des qualités plus générales, à un ou plusieurs apprenants (joueurs), ceci avec une dimension ludique. Mesurer qualitativement ou quantitativement le succès ou non de cet apprentissage, ce qui relève au final d'un processus d'évaluation du ou des l'apprenant(s), constitue ces dernières années un enjeu majeur dans les jeux sérieux s'ajoutant aux problématiques plus classiques de conception et de scénarisation.Dans un contexte de jeux sérieux multi-acteurs, avec apprentissage de tâches collaboratives réalisées par différents acteurs humains ou virtuels partageant un but commun, cette recherche s'intéresse au processus d'évaluation des apprenants, conduisant à une évaluation tant individuelle que collective. Nous proposons tout d'abord un cadre méthodologique pour l'évaluation des apprenants pour de tels jeux. Ce cadre méthodologique est basé sur le concept « d'espace d'évaluation » associé à un point de vue correspondant à un objectif d'évaluation particulier, Nous proposons ensuite une architecture logicielle spécifique à base d'agents, d'une part permettant à des apprenants humains et des joueurs virtuels d'interagir (simulation de comportements), et d'autre part supportant une évaluation tant individuelle que collective des apprenants. Cette architecture logicielle est implémentée et intégrée au jeu sérieux SIMFOR, et sa mise en oeuvre est illustrée sur un scénario réaliste relatif à la formation à la gestion de crise. / Serious Games (SG) are increasingly used in the field of training, SG aims to teach one or more skills(s) related to a business or to more general qualities, to one or more learners (players), this with a playful dimension. Usually, SG aims a specific training objective related to a specific context training which can be linked to a trade (eg fire ), a body of knowledge (school or university), or the acquisition of social skills (conflict management, cooperation ...). To Measure the success or failure of this learning is ultimately an assessment process of the learner(s) and in recent years became a major issue in SG in addition to issues classic design and screenwriting.In the context of multi-player SG, with a collaborative tasks learning performed by different learners (or virtual actor) sharing a common goal, our research focuses on the assessment of learning processes, leading to both individual and collective assessment. We propose first a methodological framework for learners assessment. This methodological framework is based on the "Evaluation space" concept associated with a specific view corresponding to a particular assessment objective, leading to the calculation of indicators, based on specific knowledge models representation and assessment. In order to operationalize this methodological assessment framework, we propose a agents based architecture, on the one hand allowing human learners and virtual players (simulation of behavior) interaction, and other hand supporting individual and collective learners' assessment. This architecture is implemented and integrated to the SIMFOR SG, and illustrated in a crisis management scenario exercise.

Les besoins, toujours plus grands, en énergie et la pollution de la planète, due à l'utilisation d'énergies polluantes non-renouvelables, obligent à concevoir de nouveaux modèles énergétiques durables et fiables. Ces nouveaux modèles se fondent, aujourd'hui, sur une intégration massive des énergies renouvelables dans le réseau électrique. Le problème des énergies renouvelables est leur caractère intermittent, dépendant des conditions météorologiques, la plupart du temps. L'arrivée des nouvelles technologies de l'information et de la communication permet l’intégration d’une couche informationnelle au réseau énergétique lui permettant d'être intelligent et d'entrevoir la possibilité d'une gestion distribuée des énergies renouvelables. Ces énergies étant principalement décentralisées, contrairement aux imposantes centrales nucléaires, au charbon, au gaz et au fioul, sont produites directement chez le consommateur. Le consommateur devient alors un prosumer capable de répondre à ses besoins énergétiques, voire même d'agir comme un producteur s'il produit plus d'énergie qu'il n'en consomme. Mais l'arrivée d'une pléthore de petits acteurs capables d'acheter et de vendre de l'énergie, en temps réel, dans un marché comprenant les puissants acteurs traditionnels du marché peut être une source de volatilité pour les prix de l'énergie. Des variations importantes des prix peuvent conduire à des situations néfastes en déstabilisant le réseau. Pour faire face à ce problème, nous avons développé un premier mécanisme de négociation automatique, sur trois échelles de temps, qui impose des contraintes sur la demande ainsi que sur les prix pour garantir leur stabilité. Ce mécanisme s'appuie sur des entités représentatives (producteurs, prosumers et agrégateurs) pour gérer l'offre et la demande sans toutefois prendre en compte l'impact sur le réseau des contrats négociés entre ces entités. Le second mécanisme, fondé sur la technologie Blockchain, permet des négociations bilatérales décentralisées et prend en compte les impacts physiques de chaque échange d'énergie entre prosumers, garantissant ainsi l'intégrité du réseau. Le mécanisme ainsi proposé se soustrait à une gestion de la stabilité du réseau par des tiers / Increasing needs in energy, and earth pollution, coming from the use of polluting and non-renewable energy, make it indispensable the design of new energetic models, sustainable and reliable. Today, these new models are based on a massive integration of renewable generators in the grid. The renewable integration issues come from their stochastic features, depending on the weather conditions, most of the time. The coming of new information and communication technologies allows the integration of an information layer to the energy grid allowing it to be smarter and allow to have a glimpse of the possibility of a decentralised management of renewable energy. These energy being mainly decentralised, unlike imposing nuclear, coal and gas power plants, are produced directly at the customer's location. Consumers become, then, a prosumer able to answer to its own energetic needs,and maybe to act as a producer if it produces more energy than it consumes. But, the coming of a plethora of small actors, able to buy and sell energy, in real time, in a market containing the more powerful actors, traditional in the market, can be a source of volatility for energy prices. Considerable variations of the price can lead to detrimental situations by disturbing the grid. To face this problem, we developed a first mechanism for automatic negotiations, on three time scales, which decrees constraints on demand and on prices in order to guarantee their stability. This mechanism rely on representative entities (producers, prosumers and aggregators) to manage demand and supply without taking into account the impact on the grid of the negotiated contracts between these entities. The second mechanism, based on blockchain technology, allows bilateral decentralised negotiations and take into account the physical impacts on the grid of each energy exchange between prosumers, guaranteing then, the grid integrity. The proposed mechanism exempt itself from a management of the grid stability from a centralised third part

La prise de décision collective est un processus dans lequel un groupe d'individus, ayant des intérêts différents, se réunit pour trouver une solution collective à un problème. Ce processus est inhérent aux activités de toute organisation politique, économique ou sociale. Le développement de l'Intelligence Artificielle notamment les Systèmes Multi-Agents a permis la modélisation et l'automatisation des processus de prise de décision afin de mieux comprendre et d'analyser leur fonctionnement. Une décision collective peut être prise par vote ou par négociation. Dans le cadre de cette thèse, nous abordons les mécanismes de négociation multilatérale pour la prise de décision collective basés sur des approches heuristiques. Les agents construisent la solution à leur problème à travers leurs interactions à la différence des modèles basés sur la théorie des jeux dont l'espace des solutions est supposé connu par tous les agents. Le problème des négociations heuristiques réside dans les mécanismes de raisonnement des agents dont la complexité augmente lorsque le nombre d'agents et d'attributs à négocier devient important. L'objectif de cette thèse est ainsi de proposer des mécanismes de négociation décentralisés (sans médiateur) et distribués en mettant en exergue l'aspect organisationnel des agents. Notre approche s'inspire du concept diviser pour régner et permet aux agents de négocier de façon incrémentale. Le but est de faciliter la recherche d'accords et de limiter la complexité du raisonnement des agents. Les travaux de cette thèse ont abouti à trois contributions abordant la négociation multi-agents sous différents angles tels que l'organisation des agents, le protocole d'interaction et les stratégies de concession et de choix de solutions équitables et justes. Pour valider nos propositions, nous avons implémenté sous JavaJade les mécanismes de négociation proposés. Les critères de performance que nous avons évalués sont, notamment, la convergence, le temps de négociation et la qualité de la solution. Nous avons comparé nos modèles avec ceux existants et les résultats obtenus montrent leur efficacité pour l'obtention des accords entre les agents / Collective decision making is a process in which many participants with different interests interact in order to build a solution to their problem. It is inherent to many organisations and companies. Nowadays, the advances in Artificial Intelligence, notably, Multi-Agents Systems enabled the automation of decision-making processes in order to analyse and to better understand how these mechanisms work. A collective decision may be made by using a voting system or by using negotiation. In this thesis, we focus on multilateral negotiation for collective decision making by proposing negotiation models. The proposed models based on heuristic approach. The agents interact with them in order to build a solution to their problem. This context is different from models based on game theory where the set of possible solutions are supposed to be known by all agents. So heuristic negotiation issue is that agents' reasoning may be very complex. This complexity grows where the number of agents and issues to be negotiated are important. The goal of this research work consists of devising negotiation mechanisms where agents'interaction are fully decentralized. We focus on organisation aspect of the multi-agent system by using divide and conquer approach in order to reduce the negotiation complexity and hence to facilitate research of agreements. Our works tackle negotiation under different contexts which lead us to bring three contributions which focus on agents' organization, interaction protocols, negotiation object, concession strategies and effective and fair solution concept. The proposed mechanisms are implemented in JavaJade. We analyse the convergence of the negotiation, negotiation time and quality of the solution. Our models are compared with a centralized approach where all of the agents are gathered around one group to negotiate. Our empirical analyses show that our propositions allow the agents to reach collectives agreements

Si la question de l'origine du langage reste d'un abord compliqué, celle de l'origine des formes du langage semble plus susceptible de se confronter à la démarche expérimentale. Malgré leur infinie variété, d'évidentes régularités y sont présentes~: les universaux du langage. Nous les étudions par des raisonnements plus généraux sur l'émergence du langage, notamment sur la recherche de précurseurs onto- et phylogénétiques. Nous abordons trois thèmes principaux~: la situation de communication parlée, les architectures cognitives des agents et l'émergence des universaux du langage dans des sociétés d'agents. Notre première contribution est un modèle conceptuel des agents communicants en interaction, issu de notre analyse bibliographique. Nous en proposons ensuite une formalisation mathématique Bayésienne~: le modèle d'un agent est une distribution de probabilités, et la production et la perception sont des inférences bayésiennes. Cela permet la comparaison formelle des différents courants théoriques en perception et en production de la parole. Enfin, nos simulations informatiques de société d'agents identifient les conditions qui favorisent l'apparition des universaux du langage. / If the origin of language is difficult to properly study, the origin of its forms appears to be accessible to the experimental method. Languages, despite their large variety, display obvious regularities, the linguistic universals. We study them through more general reasoning about language emergence, in particular in the search of its precursors, both in ontogeny and phylogeny. We study three main themes: the communication situation, the agent's cognitive architectures and the emergence of linguistic universals in agent societies. Our first contribution is a conceptual model of communicating agents in interaction, emanating from our bibliographic survey. We then cast it into the Bayesian mathematical formalism: an agent model is a probability distribution, and production and perception are defined by Bayesian inference. This allows a formal comparison of speech perception and production theoretical trends. Finally, computer simulations of agent societies help identify the conditions that favor the appearance of linguistic universals.