<p>Dans ce travail, les préférences alimentaires pour les espèces végétales consommées par les lombriciens peuplant certains îlots des pelouses de l’avenue Roosevelt ont été étudiées. L’analyse des contenus digestifs et des fèces des vers a montré que les plantes identifiées dans les pelouses ne sont pas toutes consommées.<br> Mesurée par l’indice d’Ivlev, la sélectivité des items végétaux est variable en fonction de l’espèce de ver, de la classe d’âge et de la saison. Lorsque les dicotylédones sont en plein développement au printemps et en été, les choix des vers sont surtout manifestés pour les monocotylédones. En automne et en hiver, les monocotylédones prédominent et, les dicotylédones se retrouvant dans la litière, font l’objet de préférences marquées qui induisent des rejets relatifs de monocotylédones. Bien que Lolium perenne soit la plante la plus consommée, Bellis perennis est la dicotylédone la plus appréciée, Trifolium repens et Poa trivialis étant les plantes généralement rejetées.<br> L’indice d’Ivlev n’ayant permis de connaître que les rangs de préférences des différentes espèces végétales, les analyses ont été complétées par des tests du χ² qui ont montré que la consommation des plantes par les vers ne se fait pas au hasard. <p>Les épigés Satchellius mammalis et Lumbricus rubellus sont les espèces qui présentent le taux le plus élevé de matière organique figurée (respectivement 27 % et 26 % [19 % chez les jeunes Lumbricus spp]) dans leurs contenus digestifs. Chez les anéciques Aporrectodea longa et Lumbricus terrestris, ces taux sont très faibles (respectivement 6 % [2 fois plus chez les jeunes vers] et 11 %). Les endogés (Aporrectodea caliginosa, A. icterica et A. rosea) présentent des taux variant respectivement de 21 % [9 % chez les jeunes vers] à 8 % et 11 %. <p>L’axe de la taille des particules consommées n’a pas permis une ségrégation des niches (d’après notre étude, la taille des vers n’affecte pas celle des particules ingérées), mais l’axe de la nature des particules consommées est plus discriminant. Dans la niche tridimensionnelle (taille et nature des particules ingérées, notre étude, et les cycles annuels d’activité [Tiho, 2001]), le seul recouvrement fort qui se maintienne est celui de la niche de L. rubellus sur celle de L. terrestris. Un recouvrement marginal (α = 0,66) est observé, celui de la niche de A. longa sur celle de L. terrestris. Ceci révèle une compétition interspécifique entre ces trois espèces ayant des régimes alimentaires très proches. <p> <p>In this study, preferences for plants consumed by earthworms inhabiting certain islets of the Roosevelt avenue lawns have been studied. Examination of gut contents and faeces showed that not all of the plants identified in the lawns are consumed.<br> Measured by the Ivlev’s electivity index, the selectivity of plants is variable according to the earthworm species, its size class and the season. When the dicotyledons are developing in spring and in summer, the choices of the earthworms are particularly observed for the monocotyledons. In autumn and winter, the monocotyledons are developing and the dicotyledons in the litter are highly chosen, leading the relative reject of the monocotyledons.<br> Although Lolium perenne is the most consumed plant, Bellis perennis is the most appreciated dicotyledon, Trifolium repens and Poa trivialis being generally rejected.<br> As the Ivlev’s index of preference has only permit to know the rank of preference of the different plants, the analysis was completed by the χ² tests which demonstrated that the consumption of plants by earthworms is not done randomly. <p>The epigées Satchellius mammalis and Lumbricus rubellus are the species which present the highest rate of organic matter (respectively 27 % and 26 % [19 % for the immatures Lumbricus spp] in their gut contents.<br> For the anéciques Aporrectodea longa and Lumbricus terrestris, these rates are very low (respectively 6 % [twice more for the immatures worms] and 11 %).<br> The endogées (Aporrectodea caliginosa, Aporrectodea icterica and Aporrectodea rosea) present rates varying respectively from 21 % [9 % for the young worms] to 8 % and 11 %. <p>The axis of the particles size ingested did not permit the niches segregation (in our study, the earthworms size does not affect the size of the particles ingested), but the axis of the nature of the particles ingested is more discriminant. In the three-dimensional niche (size and nature of particles ingested [our study] and the annuals cycles of activity [Tiho, 2001]), the young worms not being considered, only one high overlap is maintained, that of L. rubellus niche on that of L. terrestris. A marginal overlap (α = 0.66) is observed, that of A. longa niche on that of L. terrestris. Having a similar trophic resource (consumption of litter), an interspecific competition must exist between these three species for the access to the food.

Ces travaux abordent la problématique du contrôle endogène dans les Systèmes Multi-Agents (SMA) pour la résolution de problèmes complexes, que nous explorons grâce au problème de partage de ressources critiques. Les problèmes dits complexes que nous abordons se caractérisent par une explosion combinatoire du nombre de solutions avec la taille des problèmes, une forte dynamique des données du problème induite par un environnement ouvert dans lequel de nombreux événements peuvent avoir lieu, une grande complexité systémique issue des interdépendances entre les nombreuses variables du problèmes et enfin une décentralisation du processus de résolution imposée par une distribution physique et fonctionnelle des variables incompatible avec une vision centralisée du problème. Un parcours complet des espaces de recherche associés à de tels problèmes est irréaliste en un temps acceptable, il est alors nécessaire d'employer des méthodes de résolution dite incomplètes. Quelque soit l'approche incomplète considérée, le parcours incomplet de l'espace de recherche requiert un contrôle afin de maximiser la probabilité de converger vers une solution satisfaisante. Nous identifions trois niveaux de contrôle du parcours de l'espace de recherche indépendamment de l'approche utilisée : un contrôle statique (définition a priori du comportement du système), un contrôle dynamique (évoluant en cours de résolution selon des mécanismes préétablis) et un contrôle adaptatif (évoluant dynamiquement en cours de résolution). Nous montrons qu'un contrôle endogène de l'activité du système, c.-à-d. un contrôle adaptatif issu de l'activité même des agents, est nécessaire au guidage du parcours de l'espace de recherche dans le contexte de résolution de problèmes complexes. Ces travaux ayant été réalisés dans un contexte de collaboration industrielle, ils s'appuient sur une approche développée au cours de précédents travaux : CESNA (Complex Exchanges between Stigmergic Negotiating Agents). CESNA est une approche multi-agents auto-organisationnelle exploitant des agents situés dans un environnement matérialisant le problème et exploité par un processus de résolution basé sur une négociation stigmergique entre les agents. Le cas applicatif utilisé par l'approche CESNA et permettant d'illustrer ces travaux est le problème de partage de ressources critiques, caractérisé par un ensemble restreint de ressources exploitées par un grand nombre de consommateurs. Nos contributions sont de deux types : nous avons dans un premier temps proposé des évolutions de la représentation du problème exploitée par l'approche initiale (CESNA) afin d'en supprimer les limitations interdisant un passage à l'échelle, et dans un second temps, nous avons défini un nouveau modèle (MANA : Multi-level bAlancing Negotiating Agents) exploitant cette nouvelle représentation à l'aide d'un nouveau processus de résolution basé sur des mécanismes endogènes de contrôle de l'activité du système. Ces mécanismes reposent sur la matérialisation des effets microscopiques du phénomène macroscopique à orienter (le parcours de l'espace de recherche) afin de le rendre perceptible localement par les agents. Nos mesures montrent que ce nouveau modèle permet le passage à l'échelle (la résolution de problèmes industriels de grande taille) et une amélioration significative des performances de résolution par rapport à l'approche initiale montrant ainsi l'efficacité du guidage permis par les mécanismes utilisés.

\ / Doctorat en sciences, Spécialisation biologie animale / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Le travail présenté dans cette thèse s'intéresse à la modélisation de systèmes à base d'agents (situés) pour la résolution de problèmes de partage de ressources critiques. Nous voyons que les systèmes multi-agents manifestent des caractéristiques qui les rendent appropriés à l'implantation industrielle en environnement ouvert et dynamique. Le problème de partage de ressources critiques exhibe les caractéristiques des systèmes complexes (interactions rétroactives entre les sous-parties du problème), et peut s'exprimer d'un point de vue algorithmique comme un problème d'optimisation combinatoire (accroissement exponentiel du nombre de combinaisons à évaluer pour les résoudre lorsque la taille des problèmes augmente). Dans le cadre de la modélisation générique que nous proposons pour ce problème, nous devons donc corréler la complexité des relations héritées du problème avec la complexité des relations liées à la décentralisation des agents en interaction. Nous devons aussi permettre une convergence rapide du système modélisé vers une configuration satisfaisante qui matérialise une solution pour le problème traité, parmi un grand ensemble de configurations disponibles. Les systèmes multi-agents abordent le problème de partage de ressources critiques comme un problème de négociation décentralisée. En décentralisant le processus de résolution, on se confronte à la difficulté de corrélation de comportements locaux par rapport aux propriétés globales du système. Nous contribuons par cette étude à identifier des limitations des approches multi-agents, et proposons deux modèles qui illustrent ces difficultés : une mauvaise coordination de l'ensemble de l'activité des agents entraîne un dysfonctionnement qualifié de `suractivité agent' qui enraille la convergence vers une solution recherchée. Ceci nous amène à envisager le défaut de 'suractivité' comme un problème de perception décentralisée, et à proposer une approche innovante : CESNA (Complex Exchanges between Stigmergic Negotiating Agents). Des agents négocient à travers un réseau la validation de contrats qui leur conviennent. Lorsque tous les agents sont satisfaits, on obtient une solution pour le problème. Certaines mesures montrent la diffusion d'informations de coordination complexes du niveau local (des agents) au niveau global (du système) et vice versa à travers le réseau de négociation. Nous mesurons par ailleurs des performances de résolution comparables à celles que l'on connaît pour les approches spécifiques de coloration de graphe. Ces résultats prometteurs soulignent les capacités de perception émergente et d'auto-organisation résultats d'interactions complexes entre les agents, ils mettent à jour la pertinence de cette nouvelle façon d'envisager les relations complexes entre agents pour le partage de ressources critiques. Il nous semble intéressant d'envisager l'expression des relations complexes que nous proposons pour d'autres domaines applicatifs.

La présente thèse vise à examiner les différents mécanismes de création de valeur au sein d'une fusion horizontale. Les sources de création de valeur étudiées proviennent des trois approches théoriques suivantes : 1) une approche micro-économique classique fondée sur la notion d'économie d'échelle, 2) une perspective issue de l'économie industrielle reposant sur la notion de pouvoir de marché, et 3) une approche plus récente centrée sur les ressources de l'entreprise. Les résultats de la recherche valident l'intérêt de considérer la théorie de la ressource comme une explication des fusions horizontales et confirment également le bien-fondé des limites théoriques émises à l'égard des approches traditionnelles reposant sur les notions d'économie d'échelle et de pouvoir de marché

Juste après son apparition au début de l'Ère Tertiaire, l'ordre des Primates connaît plusieurs phases de diversification intenses. Ces épisodes successifs sont à l'origine de l'émergence des groupes actuels. Malgré l'importance de ces évènements, leurs modalités restent peu connues, particulièrement l'importance des facteurs écologiques. En Europe et en Amérique du Nord, la transition Paléocène-Éocène est marquée par un réchauffement climatique majeur. C'est à cette époque que les primates modernes (Euprimates) apparaissent, se dispersent, et se diversifient de manière explosive au cours de l'Éocène. Ce travail a pour objectif de caractériser l'émergence de cette diversité à travers les facteurs écologiques tels que le partage des ressources, les phénomènes de compétition, et les changements paléoenvironnementaux. Dans ce but, l'étude de la structure des dents et des micro-usures laissées par le bol alimentaire permet la reconstruction du régime alimentaire des primates paléogènes (Adapiformes, Omomyiformes, Anthropoidea et Plesiadapiformes), l'un des meilleurs indicateurs de l'écologie d'un animal.En Europe, les premiers euprimates (e.g., Donrussellia [adapiformes]), bien qu'ayant un patron dentaire de type insectivore, étaient majoritairement frugivores et secondairement insectivores. Ils occupaient ainsi des niches distinctes des plésiadapiformes (folivores, frugivores et gommivores). La diversification des euprimates au cours de l'Éocène a conduit à l'augmentation des pressions de compétition au sein des communautés et à l'apparition de spécialisations écologiques. Par exemple, les adapinés, initialement frugivores, ont montré une évolution de leur régime alimentaire par l'intégration de feuilles et d'objets durs.En Asie, l'étude des communautés fossiles a mis en exergue une forte pression de compétition entre les formes de petite taille (éosimiidés, tarsiidés, adapidés), qui avaient tous un régime alimentaire à base de fruits et d'insectes. Les anthropoïdes asiatiques (amphipithècidés) montrent des spécialisations écologiques très singulières avec notamment un régime alimentaire à base d'objets durs. En Afrique, les communautés éocènes témoignent d'une diversité importante, avec la colonisation des niches insectivores (adapiformes), frugivores (adapiformes, strepsirhiniens et anthropoïdes) et folivores (adapiformes, anthropoïdes).Cette étude a mis en exergue la diversité et la variabilité du régime alimentaire qui peut exister pour une espèce donnée (actuelle ou fossile) en fonction des facteurs biotiques (compétition) et abiotiques (environnement, géographie). La comparaison entre les différents continents montre que les primates (adapiformes, omomyiformes et anthropoïdes) n'occupaient pas les mêmes niches écologiques au sein des différentes communautés. Ces différences au niveau du partage des ressources et des phénomènes de compétition se sont répercutées sur la dynamique des différentes radiations. / Soon after its appearance at the beginning of the Tertiary, the Primate order underwent several successive episodes of diversification which were the basis for the emergence of the higher taxonomic groups that can be observed in nature today. Despite the importance of these events, little is known regarding the factors that governed them, in particular the importance of the ecological factors involved. The Paleocene-Eocene transition in North America and Europe was marked by a period of major global warming. It was during this time that modern primates (Euprimates) appeared and dispersed before experiencing an explosive diversification throughout the Eocene. This study aims to characterize the emergence of this diversity through the identification of ecological factors, such as environment, resource partitioning and competition. In this framework, the study of dental structure and of dental microwear is used to reconstruct the diet of Paleogene primates (Adapiformes, Omomyiformes, Anthropoidea and Plesiadapiformes), one of the best indicators of the ecology of a given animal. In Europe, although exhibiting a dental morphology better suited to insect-eating, the first euprimates (e.g., Donrussellia [adapiformes]) were fruit-eaters, only supplementing their diet with insects. They mostly occupied different niches to co-occurring plesiadapiforms (leaf-, fruit- and gum-eaters). The diversification of euprimates led to the increasing competition among primate communities and to the apparition of different dietary specializations. For example, Adapines, initially having a diet based on fruit, show a dietary shift by incorporating leaves and harder objects in their diet.In Asia, the study of fossil primate communities has highlighted resource partitioning and competition among small-bodied primates (eosimiids, tarsiids, and adapids), which all had a diet based on fruit and insects. Asian anthropoids (amphipithecids) show some singular ecological specialization towards sclerocarpic foraging.In Africa, Eocene primates show a high diversity, with the colonisation of numerous ecological niches such as insect-eating (adapiformes), fruit-eating (adapiformes, strepsirhines and anthropoids) et leaf-eating (adapiformes, anthropoides).This study highlights dietary diversity and variability which can exist for a given primate (extant or fossil) according to factors which can be biological in nature (i.e., competition) or not (i.e., environment, geography). The comparison between the different continents demonstrates that primates (Adapiformes, Omomyiformes, and Anthropoidea) occupied different niches in different primate communities. These differences in resource partitioning and competition are most probably reflected in the different paths these adaptive radiations took.

L'Internet des objets (IoT) fait référence à la croissance continue des réseaux d'objets du quotidien qui s'interconnectent entre eux ou avec d'autres systèmes Internet via les capteurs sans fil qui y sont attachés. L'IoT promet un futur où des milliards de terminaux intelligents seront connectés et gérés via une gamme de réseaux de communication et de serveurs basés dans le cloud, permettant ainsi l'apparition d'un large spectre d’applications de surveillance et de contrôle. Les communications machine-à-machine (M2M), également connues sous le nom de “Machine-Type-Communication” (MTC) par les réseaux cellulaires, constituent une technologie clé permettant d'activer partiellement l'IoT. Les communications M2M sont un nouveau paradigme qui facilite la connectivité omniprésente entre une myriade de dispositifs sans ou avec intervention humaine limitée. La demande croissante de connectivité a mis au défi les opérateurs de réseau à concevoir de nouveaux algorithmes d'allocation de ressources radio pour gérer l'échelle massive des communications MTC.Contrairement aux technologies d'accès radio traditionnelles, adaptées aux communications usuelles, dites de humain-à-humain (H2H), l'objectif de cette thèse est de développer de nouvelles techniques de partage de ressources radio efficaces et adaptatives pour les MTC dans un scénario de coexistence H2H/M2M. Dans le cadre de cette thèse, notre première contribution consiste en la proposition d'un système d'accès multiple adapté pour résoudre à la fois les problèmes liés à la rareté des ressources radio, à la scalabilité et à la surcharge de la station de base (BS). À cette fin, nous proposons de décomposer les opérations de communication en les groupant. Ainsi, les MTC correspondent à des communications locales en liaison montante entre des dispositifs connus sous le nom de “Machine-Type-Device” (MTD), et un cluster head appelé “Machine-Type- Head” (MTH). Nous examinons ainsi la nécessité d'agréger la technologie M2M et le “dispositif-à-dispositif” (D2D), considéré comme composante majeure des réseaux cellulaires évolutifs du futur. Nous modélisons le problème de partage de ressources radio entre les MTDs et les utilisateurs H2H sous la forme d’un graphe biparti et développons un algorithme de partage de ressources radio pour MTC basé sur les graphes afin d’atténuer les interférences co-canal et donc améliorer l'efficacité du réseau. En outre, une solution semi-distribuée de faible complexité est développée pour atténuer la surcharge de communication d'une solution centralisée que nous proposons également. Ensuite, dans une deuxième contribution de cette thèse, nous nous intéressons à examiner comment les dispositifs M2M peuvent partager les ressources radio disponibles sans pour autant dégrader les performances des applications H2H. Par conséquent, nous proposons un système de partage de ressources efficace en terme de spectre et de puissance. Nous introduisons à l'algorithme de partage de ressources radio basé sur les graphes une fonction adaptative de contrôle de puissance utilisant l'un des deux mécanismes suivants : un contrôleur proportionnel intégral dérivé (PID) et la logique floue. Enfin, comme troisième contribution de cette thèse, nous développons un système de partage de ressources radio efficace en terme de puissance et entièrement distribué pour les MTC. Nous utilisons la théorie des jeux et modélisons le problème de partage de ressources par un jeu hybride où les dispositifs M2M rivalisent pour les ressources radio et basculent de façon opportuniste entre un jeu non-coopératif et un jeu coopératif. Une évaluation des performances des solutions dérivées dans le contexte des réseaux LTE est menée. Les résultats des simulations montrent que les solutions proposées ont un impact significatif sur la maximisation de l'efficacité de l'utilisation du spectre, l'atténuation de l'effet négatif sur les services H2H et la prolongation de la durée de vie des batteries des MTDs / The Internet-of-Things (IoT) refers to the ever-growing network of everyday objects that interconnect to each other or to other Internet-enabled systems via wireless sensors attached to them. IoT envisions a future where billions of smart devices will be connected and managed through a range of communication networks and cloud-based servers, enabling a variety of monitoring and control applications. Machine-to-Machine (M2M) communications supported by cellular networks, also known as Machine-Type-Communications (MTC) acts as a key technology for partially enabling IoT. M2M communications is a new technology paradigm that facilitates the ubiquitous connectivity between a myriad of devices without requiring human intervention. The surge in the demand for connectivity has further challenged network operators to design novel radio resource allocation algorithms at affordable costs to handle the massive scale of MTC.Different from current radio access technologies tailored to traditional Human- to-Human (H2H) communications, the goal of this thesis is to provide novel efficient and adaptive radio resource sharing schemes for MTC under a H2H/M2M coexistence scenario. We first provide a suitable multiple access scheme to address the joint spectrum scarcity, scalability and Base Station (BS) overload issues. Toward this end, we design a group-based operation where MTC corresponds to local uplink communications between Machine-Type-Devices (MTDs), which represent a specific type of devices that do not rely on the presence of a human interface, and a Machine-Type-Head (MTH). This latter plays the role of a cluster head that relays the information to the BS. We thus address the need to aggregate M2M and Device-to-Device (D2D) technology, as one of the major components of the future evolving cellular networks. Having said that, we first propose in this thesis to model the radio resource sharing problem between MTDs and H2H users as a bipartite graph and develop a novel interference-aware graph-based radio resource sharing algorithm for MTC so as to mitigate the co-channel interference and thus enhance network efficiency. Moreover, low-complexity semi-distributed solution is investigated to alleviate the communication overhead of a centralized solution that we propose as well. Then, as a second contribution, we examine how M2M devices can share the available radio resources in cellular networks with no or limited impact on existing H2H services. Consequently, we propose a joint spectrally and power efficient radio resource sharing scheme. Convinced by the strength of the bipartite graph modeling for the resource sharing problem between H2H users and M2M devices, we empower the graph-based radio resource sharing algorithm with a novel adaptive power control feature using one of two following mechanisms: the Proportional Integral Derivative (PID) controller and the fuzzy logic. Finally, in our third contribution of this thesis, we develop a power efficient and fully-distributed radio resource sharing framework for MTC underlying cellular networks. We use game theory and model the resource sharing problem as an efficient hybrid-game where M2M devices compete for radio resources and switch opportunistically, as M2M devices are selfish in nature, between non-cooperative and cooperative games. The different derived solutions are extended to existing cellular networks, and extensive simulation studies in the context of LTE are conducted. The various simulation results show that the proposed solutions can significantly increase the efficiency of the spectrum usage, mitigate the negative effect on H2H services and save the battery life of M2M devices

Notre travail se situe dans le contexte de partage de réseau mobile actif, ou un nombre d'opérateurs partagent leur accès radio, afin de former un système multi-technologie multi-opérateur. Le but de notre étude est de montrer les avantages de la coopération entre les opérateurs, principalement en ce qui concerne les revenus. De plus, nous cherchons des stratégies pour surpasser les conséquences négatives du partage des ressources, surtout celles touchant la performance des réseaux des opérateurs coopérants. Nous avons montré que les bénéfices de la coopération dépendent fortement du choix de partenaires, la tarification de service ( cout de transfert) entre les partenaires, et combien un opérateur partage de ses ressources. Notre travail consiste, en premier temps, à proposer un algorithme de sélection d'accès applicable dans un réseau multi-opérateurs. Cet algorithme devrait garantir la satisfaction en QoS de l'utilisateur et celle en profit de son opérateur d'accès à l'Internet. Ainsi, un algorithme adoptant une décision hybride, NP-BPA (Nearest Performance and Best Profit Algorithm), est proposé. En deuxième temps, nous étudions la tarification de service entre les opérateurs partenaires, précisément le coût de transfert d'un utilisateur. Ce dernier paye juste le prix du service que son opérateur d'accès à l'Internet détermine, il est inconscient du transfert. Les modèles de tarification proposés relient le coût de transfert d'un opérateur au prix adopté pour le service des clients. Le premier modèle, ACAG (As Client As Guest), suggère que le coût de transfert d'un opérateur soit égal à son prix de service. Le deuxième modèle, MIWC (Maximum Income When Cooperating), suggère que les coûts de transfert des opérateurs coopérants soient identiques, et égaux au prix de service le plus élevé des partenaires. Et, le troisième modèle, MCWC (Minimum Cost When Cooperating), suggère que les coûts de transfert des opérateurs coopérants soient identiques et égaux au plus petit prix de service des partenaires. La décision du meilleur modèle à adopter lors de la coopération, intervient une interaction entre les différents partenaires. Nous avons modélisé cette interaction à l'aide de la théorie de jeux. Nous avons exploité un jeu Stackelberg à deux niveaux, TPA (Transaction Pricing and Access Selection), où les opérateurs de service agissent comme Leaders et les opérateurs d'accès à l'Internet des utilisateurs à transférer agissent comme Followers. Finalement, nous avons considéré le mode d'accès hybride pour la coopération. Ce mode d'accès est proposé comme solution surtout pour les opérateurs partageant la plus grande capacité. La performance du réseau de ces opérateurs est relativement affaiblie suite à la coopération. Nous avons vérifié que le pourcentage de blocage diminue quand l'opérateur, ayant une capacité élevée, réduit le pourcentage de ressources partagées. Pour un même pourcentage de partage, le profit d'un opérateur diffère avec le modèle de tarification adopté. Ainsi, une bonne décision doit être prise, concernant le pourcentage de partage et le modèle de tarification, tout en tenant compte de l'effet de cette décision sur les autres partenaires du système. C'est pourquoi que nous avons proposé un nouvel jeu séquentiel à deux niveaux, afin de modéliser l'interaction entre les opérateurs, pour le partage de ressources et la tarification du coût de transfert. / We consider a roaming-based infrastructure sharing system, where multiple operators share their radio access in a multi-operator environment. Indeed, when the home operator of a user is unable to satisfy its constraints, because of lack of resources or QoS, a transaction event is triggered. It consists in transferring the considered user to another operator in order to access the service. Moreover, when there are more than two operators sharing their access, the user transfer process includes an access selection decision in order to choose the best operator for service. Furthermore, when a user is transferred, its home operator must pay some transaction cost as cooperation fees for the new service operator. This transaction is seamless to the user. Therefore, the inter-operators sharing agreement set for cooperation must include three important issues: the selection decision algorithm, the transaction cost pricing scenario, and the percentage of resources shared by each operator. In the first part, we introduce our selection decision algorithm in a multi-operator environment, NP-BPA (Nearest Performance and Best Profit Algorithm). It is based on a multi-criteria cost function which groups the different parameters that enable a satisfying selection decision, for the operators and users. In the second part, we study the transaction cost. We find rational that an operator sets its transaction cost as a function of its service price. We consider a sharing system of three partners, interacting to decide the best transaction cost. Taking into account that the service of a guest user may affect the probability of acceptance of a client, an operator looks for preserving the expected revenue from its client. Therefore, we propose the first pricing scenario, ACAG (As Client As Guest) that aims to set the transaction cost of an operator equal to its service price. However, every operator seeks to maximize its revenue; therefore it is expected to set a higher transaction cost. How much higher? This must respect the sharing agreement between different partners and the service prices they adopt. To be optimistic, we propose a second pricing scenario MIWC (Max In When Cooperating). With this scenario all partners agree to have a transaction cost equal to the highest service price announced in the system. But, this scenario may cause losses in some cases where an operator setting a low service price performs a lot of transactions. To be fair, we propose a third pricing scenario MCWC (Min Cost When Cooperating). With this scenario all partners agree to have a transaction cost equal to the lowest service price announced in the system. In order to decide the best pricing scenario to adopt in the sharing system, a two stage Stackelberg game, TPA (Transaction Pricing and Access Selection) game, is formulated. In this game, the operators are the players; the service operators are the leaders and the home operator of a transferred user is a follower. In the third part, we consider a three operator sharing system with hybrid access mode. In this system partners decide to share a restricted amount of their capacity. We show how the sharing factor affects the blocking rates and affect the global profits. Further, the achieved profit does not depend only on the sharing factor, but also on the adopted pricing scenario. Therefore an economic framework based on game theoretical analysis is proposed. It models the interaction between the sharing system operators for resource sharing and pricing, in addition to the access selection. A sequential game is formulated, where the players are the operators. In the first stage, the sharing partners decide the proportion of resources they will share and the transaction pricing scenario in order to maximize their own profits. In the second stage, the home operator of a transferred user selects the suitable service operator. A bi-level optimization problem is solved and equilibrium is found.

Ces travaux abordent la problématique du contrôle endogène dans les Systèmes Multi-Agents (SMA) pour la résolution de problèmes complexes, que nous explorons grâce au problème de partage de ressources critiques. Les problèmes dits complexes que nous abordons se caractérisent par une explosion combinatoire du nombre de solutions avec la taille des problèmes, une forte dynamique des données du problème induite par un environnement ouvert dans lequel de nombreux événements peuvent avoir lieu, une grande complexité systémique issue des interdépendances entre les nombreuses variables du problèmes et enfin une décentralisation du processus de résolution imposée par une distribution physique et fonctionnelle des variables incompatible avec une vision centralisée du problème. Un parcours complet des espaces de recherche associés à de tels problèmes est irréaliste en un temps acceptable, il est alors nécessaire d'employer des méthodes de résolution dite incomplètes. Quelque soit l'approche incomplète considérée, le parcours incomplet de l'espace de recherche requiert un contrôle afin de maximiser la probabilité de converger vers une solution satisfaisante. Nous identifions trois niveaux de contrôle du parcours de l'espace de recherche indépendamment de l'approche utilisée : un contrôle statique (définition a priori du comportement du système), un contrôle dynamique (évoluant en cours de résolution selon des mécanismes préétablis) et un contrôle adaptatif (évoluant dynamiquement en cours de résolution). Nous montrons qu'un contrôle endogène de l'activité du système, c.-à-d. un contrôle adaptatif issu de l'activité même des agents, est nécessaire au guidage du parcours de l'espace de recherche dans le contexte de résolution de problèmes complexes. Ces travaux ayant été réalisés dans un contexte de collaboration industrielle, ils s'appuient sur une approche développée au cours de précédents travaux : CESNA (Complex Exchanges between Stigmergic Negotiating Agents). CESNA est une approche multi-agents auto-organisationnelle exploitant des agents situés dans un environnement matérialisant le problème et exploité par un processus de résolution basé sur une négociation stigmergique entre les agents. Le cas applicatif utilisé par l'approche CESNA et permettant d'illustrer ces travaux est le problème de partage de ressources critiques, caractérisé par un ensemble restreint de ressources exploitées par un grand nombre de consommateurs. Nos contributions sont de deux types : nous avons dans un premier temps proposé des évolutions de la représentation du problème exploitée par l'approche initiale (CESNA) afin d'en supprimer les limitations interdisant un passage à l'échelle, et dans un second temps, nous avons défini un nouveau modèle (MANA : Multi-level bAlancing Negotiating Agents) exploitant cette nouvelle représentation à l'aide d'un nouveau processus de résolution basé sur des mécanismes endogènes de contrôle de l'activité du système. Ces mécanismes reposent sur la matérialisation des effets microscopiques du phénomène macroscopique à orienter (le parcours de l'espace de recherche) afin de le rendre perceptible localement par les agents. Nos mesures montrent que ce nouveau modèle permet le passage à l'échelle (la résolution de problèmes industriels de grande taille) et une amélioration significative des performances de résolution par rapport à l'approche initiale montrant ainsi l'efficacité du guidage permis par les mécanismes utilisés. / This work addresses the issue of the endogenous control of Multi-Agents Systems (MAS) for solving complex problems, which we explore through the critical resources sharing problem. The complex problems we address are characterized by a combinatorial explosion of number of solutions with the size of the problems, a strong dynamic of the problem's data caused by an open environment in which many events can take place, a huge systemic complexity caused by the interdependencies between the many variables of the problem and a decentralization of the resolution process imposed by a physical and functional distribution of the variables incompatible with a centralized view of the problem. A complete course of the search space associated with such problems is unrealistic in an acceptable time, it is necessary to employ resolution methods known as incomplete. Whatever the incomplete approach considered, the incomplete course of the search space requires a control to maximize the probability of converging to a satisfactory solution. We identify three levels of control of the course of the search space regardless of the used approach : a static control (textit a priori definition of the behavior of the system), a dynamic control (evolving during the resolution according to pre-established mechanisms) and adaptive control (dynamically evolving during resolution). We show that an endogenous control of the system activity, ie. an adaptive control from the agents activity, is necessary to guide the course of the search space in the context of solving complex problems. This work was made in a context of industrial collaboration, they rely on an approach developed in previous work : CESNA (Complex Exchanges Between Stigmergic Negotiating Agents). CESNA is a multi-agent self-organizational approach using agents situated in an environment embodying the problem and used by a resolution process based on a stigmergic negotiation between agents. The application used by the CESNA approach allowing to illustrate this work is the critical resources sharing problem, characterized by a limited set of resources exploited by many consumers. Our contributions are of two kinds : we initially proposed changes in the representation of the problem used by the initial approach (CESNA) to remove restrictions prohibiting scalability, and in a second time we defined a new model (MANA : Multi-level balancing Negotiating Agents) using this new representation with a new resolution process based on endogenous control mechanisms of the system activity. These mechanisms are based on the materialization of the microscopic effects of the macroscopic phenomenon to direct (the path in the search space) to make it noticeable by agents. Our measurements show that this new model allows the scaling (the resolution of industrial problems) and a significant performances improvement of the resolution showing the effectiveness of the control allowed by the mechanisms used.

Etude de l'automatisation de la conception de gammes d'usinage. Il s'agit d'un problème de planification sous contraintes en intelligence artificielle qui a été résolu en employant, d'une part, une stratégie de planification par combinaison opportuniste de plans en conjonction avec un algorithme de traitement d'échecs " par compromis" et, d'autre part, une modélisation "par entités" du problème. Ces méthodes et modèles ont donné lieu à la réalisation du systeme propel, un générateur de plan d'actions général, et à son application à la conception automatique de gammes d'usinage