Thème 2 : Systèmes multi-agents

De GDR I3
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Guessoum Zahia (LIP 6 , Paris)

Contexte général et cadre des recherches du thème 2

Les nouveaux Systèmes d'Information (SI) et plusieurs de leurs domaines d'application émergents (la biologie, l'intelligence ambiante, les réseaux du futur et l’imagerie médicale…) sont très complexes et dynamiques. Ces applications sont souvent basées sur un ensemble d'entités coopératives et distribuées qui gèrent des ressources hétérogènes et fournissent des services aux utilisateurs. La gestion de ces ensembles ouverts de ressources et de services est un problème complexe ; des ressources ou services peuvent être dynamiquement rajoutés, peuvent être changés ou disparaître.

Les concepts de base des systèmes multi-agents (proactivité, auto-organisation, adaptation) sont très utiles pour comprendre, expliquer et contrôler ces systèmes complexes. L'objectif principal des nombreux travaux sur les systèmes multi-agents est de proposer des modèles organisationnels pour modéliser des systèmes hétérogènes, complexes, non linéaires et évolutifs. Ces modèles montrent une intelligence et des capacités qui sont supérieures à celles des agents qui les composent. Elles émergent de la coexistence et de la coopération d’agents plus ou moins autonomes. Néanmoins les modèles organisationnels, les architectures et méthodes multi-agents existants ne satisfont que de manière partielle les besoins des applications émergentes.

La complexité croissante de ces applications impose ainsi l'élaboration de nouveaux modèles et de nouvelles architectures de systèmes ouverts et adaptatifs. Le thème SMA vise en effet à mener des réflexions autour de plusieurs questions pour enrichir les champs d’applications des systèmes multi-agents et améliorer leur usage en abordant plusieurs verrous technologiques tels que la gestion des émotions dans les interactions H/M, la simulation et les « serious games » (voir section suivante).

Organisation du thème 2

Le thème 2 est organisé en plusieurs sous-groupes dynamiques qui étudient des verrous scientifiques et/ou technologiques dans le domaine des SMA. Ces sous-groupes sont souvent mis à jour (des nouveaux groupes sont créés et d’autres disparaissent). Pour les quatre prochaines années la communauté SMA souhaiterait traiter les projets suivants :

Le premier projet "Affects, Compagnons Artificiels et Interactions" (ACAI) du thème SMA du GDR I3 a été créé en 2012 et il animé par Nicolas Sabouret (LIMSI) et Alexamndre Pauchet (LITIS – INSA). Son objectif est de regrouper les activités en informatique affective et interactions en France. Il se situe dans la continuité du groupe de travail ACA. Ses travaux se situent donc à la rencontre de 4 domaines scientifiques : les agents virtuels, les agents conversationnels, l'informatique affective et la robotique interactive.


Le second projet « Methodologie de conception et architectures de simulation orientée agent » (CASOAR) sera animé par Erwan Tranouez (LISIS) a pour objectif de permettre l'échange et la confrontation d'expériences dans la conception, la mise en œuvre et l'exploitation de simulations orientées agents. Ceci implique des contributions aussi bien théoriques que pratiques notamment en termes de méthodes de conception de simulation orientées agent et d'architectures logicielles (plateformes). Ce projet a pour ambition d'aborder les questions relatives aux langages de modélisation (et leur couplage), aux méthodes de conception des simulations, aux plateformes de simulations génériques multi-paradigmes et multi-modèles. Ce projet vise également l’ouverture pluridisciplinaire en terme de domaine d'application (écologie, sciences humaines, systèmes industriels) pour lesquels l'intérêt des SMA a été prouvé ; mais aussi en terme d'usage, des lors qu'une simulation orientée agent peut être un élément important d'autres systèmes. Citons par exemple l'intégration de simulations orientées agents dans les Jeux Sérieux (Serious Game) où la simulation d'un environnement et/ou d'acteurs humains peut poser des questions d'intégration, d'analyse distribuée de données, d'évaluation (distribuée) de compétences.

Le troisième projet « SMA adaptatifs » s’inscrit dans la continuité des travaux du groupe « Colline ». Il sera animé par Zahia Guessoum et il a pour objectif la conception de systèmes autonomes. En effet, la complexité croissante de ces applications impose ainsi l'élaboration de nouveaux modèles et de nouvelles architectures de systèmes ouverts et adaptatifs. Les systèmes complexes ne peuvent pas être contrôlés par un observateur externe ; les phénomènes émergents doivent être détectés par le système lui-même. Le système doit en effet avoir la capacité de s'auto-observer, il doit être autonome. L'auto-observation est un mécanisme très important dont les avantages ont été bien définis par Jacques Pitrat qui souligne "an intelligent system must have the ability to observe its own behavior". Ce mécanisme consiste à faire observer à un système son propre comportement en le dotant d'un méta niveau. Les informations récoltées à ce méta niveau sont utilisées pour améliorer ou expliquer son comportement.


L'animation du thème se fait principalement à travers :

  • les Journées Francophones sur les Systèmes Multi-Agents qui est la conférence annuelle qui regroupe la communauté SMA et qui se déroulent en 2013 au sein de la plateforme AFIA. Le comité consultatif des JFSMA décidera ensuite si ces journées rejoindront la plate-forme AFIA tous les deux ans.
  • le workshop ACA qui aura lieu en 2014 et 2016.
  • Plusieurs workshops internationaux et sessions spéciales tels que 1) Coordination, Organization, Institutions and Norms in Agent Systems (COIN), 2) COoperative and RE-configurable MultiAgent System for Industrial Environments (COREMAS @ PAAMS)


Intégration et liens avec la communauté scientifique du thème 2

Les membres du thème 2 sont impliqués dans les différentes instances (CNU, CoNRS, CSS INSERM ...), associations et sociétés savantes (AFIA) permettant ainsi de d'interagir avec elles pour expliquer les spécificités, importance et enjeux de cette thématiques mais aussi de la promouvoir et préconiser des sujets d’étude.

A titre d'exemples :

  • Yves Demazeau est président de L’AFIA
  • PELACHAUD Catherine et CHAIGNAUD Nathalie sont membres du CNU 27
  • Olivier Boissier est secrétaire de l’AFIA et Catherine Tessier est secrétaire adjoint
  • Laurent Vercouter est rédacteur adjoint de l’AFIA
  • Olivier Boissier, Christine Bourjot, Catherine Tessier, Laurent Vercouter sont membres du CA de l’AFIA


Par ailleurs, la thématique «SMA » est un collège de l’AFIA.


Ponts avec les entreprises du thème 2

Le thème SMA a organisé une journée Recherche Industrie en 2002. Cette journée a eu un grand succès. La communauté SMA a depuis produit plusieurs modèles, architectures et méthodes. Elle souhaiterait renouveler cette journée et en profiter pour tisser des liens entre le thème et des industriels.