Systèmes multi-agents et Biologie

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Systèmes multi-agentset Biologie

Groupe ASA« Journée Recherche-Industrie »

09/11/00

J. Tisseautisseau@enib.fr

Les systèmes multi-agentset leurs applications

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Plan

• LI2

• Agent-cellule

• Conclusion

• Simulation en hématologie

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Formationprofessionnelle

Transfert

Formationinitiale

Laboratoire d’InformatiqueIndustrielle

Equipe(16)

Recherche

•Contrats ( 20 en 5 ans ) Alcatel, Cap Gemini, CEA, CNET, CS, DCN, GéoMedia, Ifremer, TTS, ...

•Virtualys

pause

•Module RV (ENIB : 120h)•Module RVD (DEA : 20h)

•Mastère RVD (500h + 6 mois de stage)

EA 2215 UBO/ENIB

•Réalité Virtuelle•Systèmes Multi-Agents

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Animation

ce qu'ESTle modèle

Simulation

ce que FAITle modèle

Modélisation

ce que DEVIENT le modèle

Modèle

sens action

esprit

Réalité Virtuelle

temps réel interactive

en ligne

apparence comportement

intention

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Réalité virtuelle

Ensemble de méthodes et d’outilspermettant de percevoir, expérimenter, modifierdes modèles, en temps réel, de manière interactive

distribuée

et coopérative.

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Modèle

sens action

esprit

Univers de modèles

Réflexe anthropocentrique

Modèle

sens action

esprit

Modèle

sensaction

esprit

Modèle

sens

action

esprit

Modèlesens

action

esprit

Modèle

sens

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esprit

Modèle

sens action

esprit

Modèle sens

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Modèle

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• Conception d’un environnement multi-agents pour l’implémentation des comportements des entités peuplant les univers virtuels

Les outils

• Conception d’une architecture distribuée pour le travail coopératif en Réalité Virtuelle

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Les outils

Outil de prototypage interactif et coopératif

• Aménagement urbain (CUB, GéoArchitecture/UBO)

• Ecologie (UMR EcoBio)

• Ergonomie (DCN/DGA)

• Hématologie (CHU/UBO)

• Immunologie (CHU/UBO)

• Productique (LIMI/UBO)

• Réseaux informatiques (CNET, DGA)

• Sécurité civile (INESC, SDIS-29)

• Traitement d’images (IFREMER)

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Plan

• LI2

• Agent-cellule

• Conclusion

• Simulation en hématologie

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Agents/Cellules

agent

cellule

système multi-agents

système multi-cellulaire

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In-vitro (éprouvette) In-vivo (ganglion)

x

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Agent-cellule

Agent-molécule

In-machina (environnement + agents)

•In vivo

•In vitro

•In virtuo

Simulation et Biologie

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Agent

Récepteurs

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Agent

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Modèle d’agent-cellule

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Agent

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agents

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fonctions

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Comportements

Modèle d’agent-cellule

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Comportements

Modèle Modèle d’agent-cellule-cellule

•Reproduction

•Activation

•Internalisation

•Expression de récepteurs

•Mutation de récepteurs

•...

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Lymphocyte B-CD5Lymphocyte B-CD5

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RV

aCD5+Il2+aBCR+B

InjectionaCD5

Il2+aBCR+B

temps

Population descellules BCD5

Lymphocyte B-CD5Lymphocyte B-CD5

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Plan

• LI2

• Agent-cellule

• Conclusion

• Simulation en hématologie

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F.W F.WF.W F.W

Endothéliale

Plaquette Fibroblaste + Facteur tissulaire

Facteur VIIFibrinogène

Fibrine

Thrombine

Facteur X

Facteur IX

Prothrombine

Facteur V

Facteur VIII

Modèle multi-agentsde la coagulation

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RV

Fibroblaste + VIIa -> VII-TF

VII + VIIa -> VIIa + VIIa

VII + VII-TF -> VIIa + VII-TF

IX + VII-TF -> IXa + VII-TF

X + VII-TF -> Xa + VII-TF

TFPI + Xa -> TFPI-Xa

TFPI-Xa + VII-TF -> 0

VII + IXa -> VIIa + IXa

IXa + X -> IXa + Xa

II + Xa -> IIa + Xa

XIa + IX -> XIa + IXa

XIa + XI -> XIa + XIa

IIa + XIa -> IIa + XIa

IIa + VIII -> IIa + VIIIa

IIa + V -> IIa + Va

Xa + V -> Xa + Va

Xa + VIII -> Xa + VIIIa

Xa + Va -> Va-Xa

34 réactions

VIIIa + IXa -> VIIIa-IXa

VIIIa-IXa + X -> VIIIa-IXa + Xa

Va-Xa + II -> Va-Xa + IIa

AT3 + (IXa, Xa, XIa, IIa) -> 0

alpha2M + IIa -> 0

I + IIa -> Ia + IIa

TM (endo cell) + IIa -> IIi

AT3(endo cell) + (IXa, Xa, XIa, IIa) -> 0

ProC + IIi -> PCa + IIi

PCa + Va -> 0

PCa + Va-Xa -> Xa

PCa + PS -> PCa-S

PCa + PCI -> 0

PCaS + Va -> 0

PCaS + V -> PCa-S-V

PCa-S-V + VIIIa-IXa -> IXa

PCa-S-V + VIIIa -> 0

Modèle multi-agentsde la coagulation

Cellulesfibroblastes, endothéliales, plaquettes

Facteurs procoagulantsTF, I, II, V, VII, VIII, IX, X, XI

Facteurs inhibiteursTFPI, AT3, 2M, PC, PS, PZ, TM, ZPI

2020

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RVSimulation multi-agents

de la coagulation

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RVEléments de validationdu modèle multi-agents

• Comparaison simulation multi-agents expérience biologique

courbe de génération de thrombine

• Cohérence vis à vis de pathologieshémophilie + traitementthrombophilie + traitement

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RV

Coagulation in-vitro

Coagulation « in-virtuo »

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RV

Hémophilies A et B

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RV

Traitement de l’hémophilie Bpar le NovoSeven

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RV

Traitement du facteur V Leidenpar l’héparine

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RVTester des hypothèses

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• LI2

• Agent-cellule

• Conclusion

• Simulation en hématologie

Plan

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Conclusion

Intérêts mutuels des systèmes multi-agents

et de l’immunologie

• SMA immunologie :expérimentation « in virtuo »

• Immunologie SMA :adaptation, coopération,auto-organisation

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Conclusion

Traitement d’images

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Conclusion

• oRis : http://www.enib.fr/~harrouet

• Publications sur SMA/Biologie : http://www.enib.fr/~ballet

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Systèmes multi-agentset Biologie

Groupe ASA« Journée Recherche-Industrie »

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