Le formalisme CSP (Problème de Satisfaction de Contraintes) permet de représenter de nombreux problèmes de manière simple et efficace. Cependant, une partie de ces problèmes ne peut être résolue de manière classique et centralisée. Les causes peuvent être diverses : temps de rapatriement des données prohibitif, sécurité des données non garantie, etc. Les CSP Distribués(DisCSP), domaine intersectant celui des SMA et des CSP, permettent de modéliser et de résoudre ces problèmes naturellement distribués. Les raisonnements intra-agent et inter-agents sont alors basés sur un ensemble de relations entre différentes variables. Les agents interagissent afin de construire une solution globale à partir des solutions locales. Nous proposons, dans ce travail, un algorithme de résolution de DisCSP nommé Distributed Backtracking with Sessions (DBS) permettant de résoudre des DisCSP où chaque agent dispose d’un problème local complexe. DBS a la particularité de ne pas utiliser de nogoods comme la majorité des algorithmes de résolution de DisCSP mais d’utiliser à la place des sessions. Ces sessions sont des nombres permettant d’attribuer un contexte à chaque agent ainsi qu’à chaque message échangé durant la résolution du problème. Il s’agit d’un algorithme complet permettant l’utilisation de filtres sur les messages échangés sans remettre en cause la preuvede complétude. Notre proposition est évaluée, dans les cas mono-variable et multi-variables par agents, sur différents benchmarks classiques (les problèmes de coloration de graphes distribués et les DisCSP aléatoires) ainsi que sur un problème d’exploration en environnement inconnu. / The CSP formalism (Constraint Satisfaction Problem) can represent many problems in a simple and efficient way. However, some of these problems cannot be solved in a classical and centralized way. The causes can be multiple: prohibitive repatriation time, unsecured data and so on. Distributed CSP (DisCSP), domain intersecting MAS and CSP, are used to model and to solve these problems. The intra-agent and inter-agent reasonning are so based on a set of relation between different variables. The agents interact in order to build a global solution from local solutions. We propose, in this work, an algorithm for solving DisCSP named Distributed Backtracking with Sessions (DBS) which allows to solve DisCSP where each agent owns a complex local problem. DBS has the particularity to not use nogoods like the majority of algorithms for solvingDisCSP but to use instead of sessions. These sessions are numbers which allow to assign a context to each agent and each message exchanged during the resolution of the problem. DBS is a complete algorithm which allows the use of filters on messages exchanged without affecting the proof of completeness. Our proposal is evaluated, for mono-variable and multi-variables per agents problems, on different classical benchmarks (distributed graph coloring problems and random DisCSP) and on an unknown environment exploration problem.

Cette thèse présente un modèle multi-agent du marché du travail. Le modèle reproduit le fonctionnement du marché tant au niveau agrégé, qu'au niveau des principales catégories de main-d'œuvre, sur la base des décisions d'agents hétérogènes, entreprises et individus, qui interagissent. Les décisions reposent sur des calculs de profits et d'utilités et se font dans un contexte de rationalité limitée. La structure théorique sous-jacente sur laquelle repose les mécanismes décisionnels est le concept de \textit{recherche}. Nous appliquons ce cadre de modélisation pour étudier le marché du travail français en 2011. Le modèle est à l'échelle de 1/4700. Il est très détaillé au niveau des institutions du marché du travail qui ont une influence sur les décisions des agents. Le modèle est ensuite calibré par un algorithme puissant de façon à reproduire un grand nombre de cibles importantes du marché du travail. Le modèle ainsi calibré permet de faire émerger une comptabilité cohérente des flux bruts des individus entre les principaux états : emploi (avec la distinction CDD et CDI), chômage et inactivité. La simulation des flux permet de faire émerger différents schémas de mobilité et de caractériser la nature du marché du travail. Nous reproduisons la part importante de contrats à durée déterminée parmi les embauches et nous mettons en évidence la dualité du marché du travail français. La prise en compte des effets d'éviction de certaines catégories d'agents (les jeunes par exemple) par d'autres catégories d'agent est un des apports du modèle pour l'analyse du marché du travail. Nous avons enfin étudié une série de politiques économiques suivant différents indicateurs. Nous montrons qu'il est difficile de trouver une politique publique qui donne de bons résultats pour tous les critères et qui est bénéfique à la fois pour toutes les entreprises et tous les individus. Tout est affaire de compromis et de choix politique. / This thesis presents an agent-based model of the labor market. The model simulates the market at the aggregate level and at the level of the principal manpower categories, on the basis of the decisions of heterogenous agents, firms and individuals, who interact. These decisions rely on computations of profits and utilities in a context of bounded rationality. The theoretical structure that underlies the decisions is the search concept. We apply this framework to the case of France in 2011. The model is at a scale of 1/4700. It is fairly detailed on the institutions of the labor market which constrain the agents’ decisions. Subsequently, it is calibrated by a powerful algorithm to reproduce a large number of variables of interest. The calibrated model presents a coherent accounting system of the gross flows of the individuals between the main states, employment, distinguishing open ended contracts and fixed duration contracts, unemployment and inactivity. The simulation of the gross flows enables us to analyse the patterns of mobility and to characterize the nature of the labor market under study, reproducing the high proportion of the fixed duration contracts in the hiring flows, and it points to a dualism of the French labor market. Modeling crowding out of some categories of workers (for instance the youths) by others is then a main contribution of the model to the labor market analysis. Finally, we study economic policies according to various indicators. We show that it is difficult to find a public policy which provides good results for all criteria and which is beneficial both for firms and individuals. It is all a question of compromise and political choice.

L’hétérogénéité de croissance est un problème récurrent en aquaculture dont le déterminisme est le résultat d’une interaction complexe de nombreux facteurs: alimentaires, populationnels, environnementaux et génétiques. Nous avons développé un modèle individu-centré (système multi-agent) pour reproduire in silico les phénomènes biologiques sous-jacents (Mo.B.I.Fish : Model of Behavioral Interaction of Fish). La première étape a consisté en l’élaboration d’un modèle de croissance capable de modéliser la prise de poids d’un poisson en fonction de son ingéré. Deux types de modèles ont été évalués (Scope For Growth et Dynamic Energy Budget) sur des données expérimentales de croissance et le SFG a été retenu. Il a ensuite été utilisé en validation pour évaluer l’importance de l’ingéré et d’autres facteurs dans l’hétérogénéité de croissance. La deuxième étape de modélisation a consisté en l’élaboration d’un modèle simulant les interactions sociales entre poissons. Ces interactions ont été simulées par un système multi agents qui reproduit des séries de combats entre deux individus dont l’issue est dépendante de leur poids, de leurs interactions passées, de leur génétique et d’un effet aléatoire. Le résultat de ces combats influence leur nourrissage individuel. A l’aide de 2 expérimentations ad hoc de croissance de perche en circuit fermé, nous avons pu calibrer et valider le modèle de façon à estimer l’importance des différents facteurs dans le déterminisme des combats. La comparaison entre le modèle et les données a été faite sur les variables « poids moyen »« coefficient de variation » et « coefficient de corrélation de Spearman ». Il est apparu ainsi que la taille avait une faible importance, et que le déterminisme des combats pouvait être, en première approche considéré comme purement aléatoire. L’effet mémoire permet de simuler le désordre des rangs de poids des poissons entre le début et la fin de la période de croissance / Growth heterogeneity is a recurrent problem in fish aquaculture. Its determinism is the result of complex interactions between numerous factors: feeding rate, social interactions, environmental conditions and genetics. We developed an individualized based model (multi-agent system) to reproduce in silico biological phenomena (Mo.B.I.Fish : Model of Behavioral Interaction of Fish). The first step of modelling consisted of choosing a model that could simulate growth knowing the food intake. Two models were compared (Scope For Growth and Dynamic Energy Budget) to experimental data of growing fish: we finally chose the SFG. This model was used in validation to evaluate the relative influence of the food intake (combined with other factors) on growth heterogeneity. The second step of modelling consisted of building a model which simulated social interactions between fish. These interactions were simulated with a multi-agent system that reproduced fights between two fish, in which the final result depended on the weight, experience of each fish, genetic and random effect. The result of the fight had direct influence on the individual intake. Two experiments were conducted on perch in recirculating system, which provided to us data to both calibrate and validate the model. The output of the model was the mean weight, the coefficient of variation of the weight and the Spearman's rank correlation coefficient of fish weight. Hence we could estimate the relative importance of each factor in the determinism of the fights. We observed that size had little or no effect, and that the determinism could be considered as completely random. The experience effect also allowed simulating accurately the rank of the weight of fish between the beginning and the end of the experiments

La gestion des flux de trafic aérien (ATFM) cherche à structurer le trafic de manière à réduire la congestion dans l'espace aérien. La congestion étant causée par les avions volant dans les mêmes portions de l'espace aérien en même temps, l'ATFM organise le trafic dans les dimensions spatiales (ex. le réseau de routes) et dans la dimension temporelle (ex. séquencement et fusion de flux d'avions atterrissant ou décollant aux aéroports). L'objectif de cette thèse est de développer une méthodologie qui permet au trafic aérien de s'auto-structurer dans les dimensions spatiales et temporelle quand la demande est élevée. Cette structuration disparait quand la demande diminue. Pour remplir cet objectif, un système multi-agents a été développé, dans lequel les avions coopèrent pour structurer le trafic. Les systèmes multi-agents possèdent plusieurs avantages, incluant une bonne résilience aux perturbations, la résilience étant la capacité du système à modifier ses décisions de manière à retrouver un état stable après l'occurrence d'une perturbation dans son environnement. Dans ce système, trois algorithmes sont implémentés, visant à réduire la com- plexité du trafic de trois manières différentes. Le premier algorithme permet aux agents avions volant sur un réseau de route de réguler leur vitesse de manière à ré- duire le nombre de conflits, un conflit se produisant quand deux avions ne respectent pas les normes de séparation. Le deuxième algorithme permet aux avions de résoudre les conflits quand le trafic n'est pas structuré par un réseau de routes. Le troisième algorithme crée des réseaux de routes locaux temporaires pour structurer le trafic. Les trois algorithmes implémentés dans ce système multi-agents permet de réduire la complexité globale du trafic, qui devient plus simple à gérer pour les contrôleurs aériens. Ces algorithmes sont appliqués à des exemples réalistes et sont capables de structurer le trafic de manière résiliente. / Air Traffic Flow Management (ATFM) aims at structuring traffic in order to reduce congestion in airspace. Congestion being linked to aircraft located at the same position at the same time, ATFM organizes traffic in the spatial dimension (e.g. route network) and in the time dimension (e.g. sequencing and merging of aircraft flows taking off or landing at airports). The objective of this thesis is to develop a methodology that allows the traffic to self-organize in the time and space dimensions when demand is high. This structure disappears when the demand diminishes. In order to reach this goal, a multi-agent system has been developed, in which aircraft cooperate to structure traffic. Multi-agent systems have several advantages, including a good resilience when confronted with disruptive events, resilience being the ability of the system to adapt its decisions in order to get back to a stable state when confronted to a disruption in its environment. In this system, three algorithms have been implemented, aiming at reducing traffic complexity in three different ways. The first algorithm allows aircraft agents flying on a route network to regulate speed in order to reduce the number of conflicts, a conflict occurring when two aircraft do not respect separation norms. The second algorithm allows aircraft to solve conflicts when the traffic is not structured by a route network. The third algorithm creates temporary local route networks allowing to structure traffic. The three algorithms implemented in this multi-agent system allow to decrease overall traffic complexity, which becomes easier to manage by air traffic controllers. This algorithm was applied on realistic examples and was able to structure traffic in a resilient way.

Nous proposons donc un modèle original d'apprentissage constructiviste adapté pour un système d'AmI. Ce modèle repose sur une approche décentralisée, permettant de multiples implémentations convenant à un environnement hétérogène. Dans les environnements réels continus sans modélisation à priori, se pose la question de la modélisation des structures élémentaires de représentation et particulièrement le problème d'amorçage de l'apprentissage sensorimoteur (comme décrit par [Kuipers06]). Dans le cadre du modèle général proposé, nous explicitons ce problème particulier et proposons de le traiter comme une forme d'auto-organisation modélisée par un système multi-agent. Cette approche permet de construire des motifs d'interaction élémentaires à partir des seules données brutes, sur lesquels peut reposer la construction d'une représentation plus élaborée (voir [Mazac14]). Nous présentons enfin une série d'expérimentations illustrant la résolution de ce problème d'amorçage : tout d'abord grâce à un environnement simulé, qui permet de maitriser les régularités de l'environnement et autorise des expérimentations rapides ; ensuite en implémentant ce système d'apprentissage au sein d'un environnement d'AmI réel. Pour cela le modèle est intégré dans le système d'AmI développé par l'entreprise partenaire de cette thèse CIFRE. Puis nous présentons une possible application industrielle des résultats de cette première étape implémentée d'amorçage de l'apprentissage sensorimoteur. Nous concluons par l'analyse des résultats et des perspectives de ce type d'approche pour l'AmI et l'application en général de l'IA aux systèmes réels en environnements continus / The theory of cognitive development from Jean Piaget (1923) is a constructivist perspective of learning that has substantially influenced cognitive science domain. Within AI, lots of works have tried to take inspiration from this paradigm since the beginning of the discipline. Indeed it seems that constructivism is a possible trail in order to overcome the limitations of classical techniques stemming from cognitivism or connectionism and create autonomous agents, fitted with strong adaptation ability within their environment, modelled on biological organisms. Potential applications concern intelligent agents in interaction with a complex environment, with objectives that cannot be predefined. Like robotics, Ambient Intelligence (AmI) is a rich and ambitious paradigm that represents a high complexity challenge for AI. In particular, as a part of constructivist theory, the agent has to build a representation of the world that relies on the learning of sensori-motor patterns starting from its own experience only. This step is difficult to set up for systems in continuous environments, using raw data from sensors without a priori modelling.With the use of multi-agent systems, we investigate the development of new techniques in order to adapt constructivist approach of learning on actual cases. Therefore, we use ambient intelligence as a reference domain for the application of our approach

Dans la gestion des systèmes de production de soins, la maîtrise des flux hospitaliers et l'anticipation des tensions sont des enjeux majeurs. Les acteurs du secteur hospitalier et des filières de soins doivent maîtriser des tensions telles les pics d'activités et les engorgements de services qui sont liées aux flux des patients et aux flux des processus de soins. Ils sont toutefois démunis en méthodologies et outils d'aide à la décision et de pilotage adaptés. Cette thèse a pour but d’étudier et de développer la modélisation, l'optimisation et la mise en œuvre d'un Système d’Aide à l’amélioration de la prise en charge des patients en mode normal et en mode tension dans les Services des Urgences Pédiatriques (SUP) du CHRU de Lille. L’objectif de cette thèse est de proposer des solutions appropriées au SUP permettant d’améliorer la prise en charge des patients en termes de temps d’attente. Nous avons donc modélisé le processus de prise en charge des patients par l’approche Workflow afin d’identifier les dysfonctionnements au SUP près cette phase de modélisation, nous avons proposé une architecture de résolution à base d’agents afin d’optimiser l’ordonnancement des flux patients et diminuer considérablement leur temps d’attente en périodes des tensions. Ensuite nous avons étudié une démarche d’orchestration dynamique du Workflow par les agents afin de réduire les temps d’attentes des patients en cours d’exécution. Cette these est menée dans le cadre du projet ANR HOST avec la collaboration du SUP de CHRU de Lille. Les résultats des simulations mettent en exergue l’apport de l’alliance entre les systèmes multi-agent et l’optimisation pour l’aide à la décision. / In the healthcare production management systems, the control of the patient flows and the anticipation of the tensions are major issues. Due to the increasing the crowding situations and their consequences, there is an ever increasing emphasis on the ability of the actors in hospital and healthcare pathways to manage the patient health care process. They must be able to control the crowding (peaks of activities, congestion of services) that are related to patient and healthcare processes flows. However, decision makers do not have sufficient methodologies and decision support tools adapted for controlling the patient flows.This thesis aims to investigate and develop modeling, optimization and implementation of a Support System to improve the care of patients in normal situation and crowding situation in Services Pediatric Emergencies (SUP) of the Lille University Hospital. The objective of this thesis is to propose appropriate solutions to the SUP to improve care for patients in terms of wait times. We therefore modeled the process of care for patients by Workflow approach to identify malfunctions in the SUP near the modeling phase; we proposed a resolution of agent-based architecture to optimize scheduling patient flow and significantly decrease their waiting time during periods of tension. Then we studied a dynamic process orchestration workflow by agents to reduce the expectations of patients running time. This thesis is conducted under the ANR HOST project in collaboration with the Lille University Hospital SUP. The simulation results highlight the contribution of the alliance between the multi-agent systems and optimization for decision support

Ces travaux de recherche présentés dans cette thèse s’intègrent dans le cadre d’un partenariat entre Generix Group, éditeur de logiciels collaboratifs pour l’écosystème du commerce, et l’École Centrale de Lille portant sur la réalisation d’un système d’aide au déplacement des opérateurs intégrant la Réalité Augmentée (RA) dans le domaine de la supply chain. Dans la gestion des entrepôts, la préparation des commandes représente un processus important. Avoir une gestion optimisée des entrepôts en aidant les opérateurs à travailler dans des meilleures conditions est un enjeu majeur. Le but de cette thèse est de proposer un Système d’Aide à la Décision (SAD) dans les entrepôts pour l’optimisation des processus de picking et putting. L’aspect dynamique et ouvert du problème nous a conduits à adopter une modélisation multi-agent. Le système multi-agent proposé s’appuie sur les méta heuristiques pour gérer l’affectation aux opérateurs des chemins optimisés de préparation de commandes. Le système d’Alliance entre l’Optimisation et les Systèmes Multi-agent (AOSMA) proposé est basé sur une approche de modélisation, optimisation et simulation orientée agent intégrant la technologie des lunettes à RA. En effet, les lunettes connectées permettent d’afficher d’une manière confortable dans le champ de vision de l’opérateur les informations nécessaires afin d’améliorer l’efficacité et le rendement et de réduire les erreurs de picking et putting. Les résultats expérimentaux présentés dans cette thèse justifient l’alliance entre les Systèmes Multi-Agent et l’optimisation tout en intégrant la nouvelle technologie de RA pour assurer le pilotage des parcours de picking et putting / The research presented in this thesis belongs to a partnership between Generix Group, collaborative software vendor for Retail ecosystem, and the Ecole Centrale of Lille which aims to implement a Support System for Travel (SST) distance of pickers integrating Augmented Reality (AR) in the area of the supply chain. In warehouse management, order picking is an important process. Having an optimized warehouse management by helping order pickers to work in better conditions is a major issues. The aim of this thesis is to propose a Decision Support System (DSS) in warehouses to optimize picking and putting processes. The dynamic and open aspect of the problem has led us to adopt a multi-agent modelling approach. The proposed multi-agent system is based on metaheuristics to manage the optimized paths allocation to order pickers. The Alliance between the Optimization and Multi-Agent System (AOMAS) proposed is based on a modeling approach, optimization and agent-oriented simulation integrating Augmented Reality (AR) Smart Glasses. Indeed, the connected glasses can display in the operator's field of vision the necessary information to improve efficiency and effectiveness and reduce errors in picking and putting. The experimental results presented in this thesis, justify the alliance between the multi-agent systems and optimization integrating the new AR technology to ensure the piloting of picking and putting path.

Nos travaux de recherches sont des travaux supports pour les gestionnaires de l’hôpital Robert Pax de Sarreguemines, et plus généralement de tout centre hospitalier pour développer des approches centrées sur le patient. Nous nous sommes inspirés des approches centrées sur le produit issues du domaine industriel qui ont été proposées pour répondre aux exigences croissantes de gestion des produits dans un environnement de plus en plus incertain. Par analogie, les systèmes de production de soins centrés patient peuvent être assimilés aux systèmes de production de biens centrés produit. Cependant, il ne faut pas perdre de vue la spécificité des systèmes de production de soins : le facteur humain. Cette spécificité est à l’origine de leur caractère complexe, aléatoire et imprévisible. Par ailleurs, les approches de pilotage, que ce soit dans le milieu industriel ou hospitalier, sont majoritairement des modèles mathématiques et des modèles de simulation utilisant une approche de gestion centrée sur une ou plusieurs ressources considérées comme critiques. C’est pourquoi il nous a paru judicieux d’opter pour une approche centrée patient basée sur le paradigme multi-agents. Nous proposons alors, un système multi-agents de pilotage réactif dynamique et distribué centré patient du parcours patient au sein des systèmes hospitaliers. L’alternative que nous proposons consiste à utiliser une approche centrée patient et basée sur les agents permettant de minimiser les délais d’attente, ainsi que la durée de séjour, et par conséquent les coûts des soins, tout en assurant un soin de qualité pour l’ensemble des patients et une meilleure gestion des ressources hospitalières / Through our research, we offer a support tool for the managers in Robert Pax hospital in Sarreguemine (France), and more generally any hospital center wishing to develop a patient centered approach. We were inspired by « product centered » approaches emerging from industrial domain which were proposed to answer the increasing requirements of products management. By analogy, health care systems patient centered can be assimilated to production systems product centered. However, it is important not to lose sight of the specificities of health care systems which is the human factor. This specificity makes this system complex, random and unpredictable. Besides, the approaches used in industrial or hospital environment, are mainly mathematical models and simulation approaches centered on one ore several resources categorized as critical. In that sense, it seemed judicious to choose a patient centered approach based on a multi-agent paradigm. We proposed a Reactive multi-agent control system of the patient flow in healthcare system. The proposed alternative is a patient centered approach allowing to minimize the patients waiting time and the length of their stay and consequently the care costs. The proposed approach also ensures the care quality and an optimal use of the hospital resources

Une carte marine est un type de carte utilisé pour décrire la morphologie du fond marin et du littoral adjacent. Un de ses principaux objectifs est de garantir la sécurité de la navigation maritime. En conséquence, la construction d'une carte marine est contrainte par des règles très précises. Le cartographe doit choisir et mettre en évidence les formes du relief sous-marin en fonction de leur intérêt pour la navigation. Au sein d'un processus automatisé, le système doit être en mesure d'identifier et de classifier ces formes de relief à partir d’un modèle de terrain.Un relief sous-marin est une individuation subjective d'une partie du fond océanique. La reconnaissance de la morphologie du fond sous-marin est une tâche difficile, car les définitions des formes de relief reposent généralement sur une description qualitative et floue. Obtenir la reconnaissance automatique des formes de relief nécessite donc une définition formelle des propriétés des reliefs et de leur modélisation. Dans le domaine maritime, l'Organisation Hydrographique Internationale a publié une terminologie standard des noms des formes de relief sous-marines qui formalise un ensemble de définitions principalement pour des objectifs de communication. Cette terminologie a été utilisée ici comme point de départ pour la classification automatique des formes de relief sous-marines d'un modèle numérique de terrain.Afin d'intégrer les connaissances sur le relief sous-marin et sa représentation sur une carte nautique, cette recherche vise à définir des ontologies du relief sous-marin et des cartes marines. Les ontologies sont ensuite utilisées à des fins de généralisation de carte marine. Nos travaux de recherche sont structurés en deux parties principales. Dans la première partie de la recherche, une ontologie est définie afin d'organiser la connaissance géographique et cartographique pour la représentation du relief sous-marin et la généralisation des cartes marines. Tout d'abord, une ontologie de domaine du relief sous-marin présente les différents concepts de formes de relief sous-marines avec leurs propriétés géométriques et topologiques. Cette ontologie est requise pour la classification des formes de relief. Deuxièmement, une ontologie de représentation est présentée, qui décrit la façon dont les entités bathymétriques sont représentées sur la carte.Troisièmement, une ontologie du processus de généralisation définit les contraintes et les opérations usitées pour la généralisation de carte marine. Dans la deuxième partie de la recherche, un processus de généralisation fondé sur l'ontologie est conçu en s'appuyant sur un système multi-agents (SMA). Quatre types d'agents (isobathe, sonde, forme de relief et groupe de formes de relief) sont définis pour gérer les objets cartographiques sur la carte. Un modèle de base de données a été généré à partir de l'ontologie. Les données bathymétriques et l'ontologie sont stockées dans une base de données de type ``triple store'', et sont connectées à un système d'information implémenté en Java et C++. Le système proposé classe automatiquement les formes de relief sous-marines extraites à partir de la bathymétrie, et évalue les contraintes cartographiques. Dans un premier temps, les propriétés géométriques décrivant une forme de relief sont calculées à partir des sondes et des isobathes et sont utilisées pour la classification des formes de relief. Ensuite, les conflits de distance et de superficie sont évalués dans le SMA et des plans de généralisation sont proposés au cartographe. Des tests ont été réalisés avec des données bathymétriques du monde réel montrant ainsi l'intérêt de la recherche dans le domaine de la cartographie nautique. / A nautical chart is a kind of map used to describe the seafloor morphology and the shoreline of adjacent lands. One of its main purposes is to guaranty safety of maritime navigation. As a consequence, construction of a nautical chart follows very specific rules. The cartographer has to select and highlight undersea features according to their relevance to navigation. In an automated process, the system must be able to identify and classify these features from the terrain model.An undersea feature is a subjective individuation of a part of the seafloor. Landform recognition is a difficult task because its definition usually relies on a qualitative and fuzzy description. Achieving automatic recognition of landforms requires a formal definition of the landforms properties and their modelling. In the maritime domain, the International Hydrographic Organisation published a standard terminology of undersea feature names which formalises a set of definitions mainly for naming features and communication purpose. This terminology is here used as a starting point for the automatic classification of the features from a terrain model.In order to integrate knowledge about the submarine relief and its representation on the chart, this research aims to define ontologies of the submarine relief and nautical chart. Then, the ontologies are applied to generalisation of nautical chart. It includes two main parts. In the first part of the research, an ontology is defined to organize geographical and cartographic knowledge for undersea feature representation and nautical chart generalisation. First, a domain ontology of the submarine relief introduces the different concepts of undersea features with their geometric and topological properties. This ontology is required for the classification of features. Second, a representation ontology is presented, which describes how bathymetric entities are portrayed on the map. Third, a generalisation process ontology defines constraints and operations in nautical chart generalisation. In the second part, a generalisation process based on the ontology is designed relying on a multi-agent system. Four kinds of agents (isobath, sounding, feature and group of features) are defined to manage cartographic objects on the chart. A database model was generated from the ontology. The bathymetric data and the ontology are stored in a triplestore database, and are connected to an interface in Java and C++ to automatically classify the undersea features extracted from the bathymetry, and evaluate the cartographic constraints. At first, geometrical properties describing the feature shape are computed from soundings and isobaths and are used for feature classification. Then, conflicts are evaluated in a MAS and generalisation plans are provided.

Dans un contexte de mobilité ubiquitaire, des différents objets sont capables d'interagir avec les utilisateurs pour leurs fournir des services innovants et les aider à optimiser leurs plans de déplacement. En effet, le nombre des utilisateurs est ainsi que le nombre de fournisseurs de service demandés par ces utilisateurs sont en pleine augmentation. Cette croissance implique un aspect de concurrence et nécessite des choix optimisés. Dans ce cadre, l'objectif de cette thèse est de concevoir et optimiser un système d'aide au déplacement qui couvre non seulement les services de déplacement quotidien mais aussi les services touristiques, culturels et bien d'autres. Les travaux de recherche présentés dans ce manuscrit proposent la mise en place d'une Plateforme de Recherche et de composition des Services d'Aide à la Mobilité (PRoSAM) afin d'optimiser les tâches de recherche, composition et distribution des Informations de Mobilité Avancée (IMA). L'aspect dynamique et distribué du problème, nous a conduit à adopter une modélisation orientée agent afin de s'adapter aux conditions d'un environnement ubiquitaire. Grâce à une approche de changement dynamique des rôles des agents utilisateurs et un protocole de négociation innovant, les clients sont capables d'échanger les services d'une manière autonome et d’établir des accords totaux ou partiels en fonction de l'offre et de la demande. Finalement, les résultats de simulation présentés dans cette thèse démontrent l'efficacité des approches adoptées / In a context of ubiquitous mobility, different objects are able to interact with users to provide them with innovative services and help them optimize their travel plans. Indeed, the number of users and the number of service providers requested by these users are actively growing. This growth involves an aspect of competition and requires optimized choices. In this context, the aim of this thesis is to design and optimize a mobility aid system that covers not only transport services but also tourist services, cultural services and many others. The research presented in this thesis proposes the establishment of a Plateforme de Recherche et de composition des Services d'Aide à la Mobilité (PRoSAM) to optimize research, composition and distribution tasks of advanced mobility information. The dynamic and distributed aspects of the problem have led us to adopt an agent-oriented modeling approach to cope with the conditions of a ubiquitous environment. Thanks to a dynamic role switching strategy of user agents and an innovative negotiation protocol, customers are able to exchange services autonomously and to establish full or partial agreements in order to optimize communications over the network. Finally, the simulation results presented in this thesis demonstrate the effectiveness of the proposed approaches