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PLAN GENERAL

BibiliographieHistoriqueDe l’IA à l’IADThèmes de recherche de l’IADProblèmes de base en IADSociété d’Agents (SMA)

• Concept d’Agent• Communication• Organisation• Coopération• Résolution de conflits

Exemple d’application

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Organisation (1)

un construit politique et culturel, un moyen dont les acteurs sociaux se dotent pour régler leurs interactions afin d’obtenir le minimum de coopération nécessaire pour atteindre des objectifs collectifs. [Crozier & Friedberg, 77]

une structure décrivant comment les membres sont en relation et interagissent afin d’atteindre un but commun. [Fox, 81]

la somme totale des moyens employés pour diviser le travail en tâches distinctes et pour ensuite assurer la coordination nécessaire entre ces tâches. [Mintzberg, 79]

liée à la division de travail, répartition des rôles, des tâches et de responsabilités entre les membres d’un groupe

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Organisation (2)

Deux Approches pour la conception des organisations[Sichman, 95]

l’approche statique : les liens d’autorité et de communicationentre des agents sont complètement définis pendant la phase deconception du système.

l’approche dynamique : les liens d’autorité et de communicationne sont pas pré-établis entre les agents, ils sont créés de façondynamique ( "émergence").

Exemple en Éthologie : société de fourmis, de termites, etc...

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Organisation (3)

Typologie des organisations [Gasser, 92]

centralisée (hiérarchie uniforme) : correspond au mode d’adaptation fixe, avec des liens de subordination de type maître/esclave. Exemple : l’armée.

de marché : correspond aux organisations basées sur le principe de contrat.Un mécanisme d’allocation de tâches régi par le protocole d’appel d’offres. Exemple : l’univers économique

de communauté pluraliste : correspond aux organisations variablesémergentes. Exemple : la communauté scientifique

de communauté à règles de comportements : des organisations variables prédéfinies avec interactions selon des protocoles explicités. Exemple : les systèmes multi-experts.

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Organisation (4) : Exemple

Niveau Opérationnel

Niveau Tactique

Niveau Stratégique

AC1,2AC1,1

AC0,1

AC0,2

AC0,3

AC0,5 AC0,6

AC2,1

AC0,4

Niveau méta

: lien de dépendance : lien de hiérarchie : effet de groupe

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La coopération peut signifier :

partage d'information

détection et résolution de conflits

réalisation de tâches en commun

résolution d'un problème à plusieurs

Coopération (1)

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Coopération (2)

Les être humains coopèrent à cause de leurs capacités limitées[Schmidt, 91] : Point de vue de la sociologie

Quatre buts génériques de coopération [Durfee et al., 91] :

Augmenter la vitesse de résolution des tâches par leur parallélisation 

Augmenter le nombre ou la portée des tâches réalisables par le partage de ressources 

Augmenter la probabilité d’achever des tâches par leur duplication et si possible par l’utilisation de méthodes différentes pour les réaliser 

Diminuer l’interférence entre tâches en évitant les interactions négatives.

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Modèles de coopération

Un agent peut coopérer suivant les modèles suivant :

Coopération par partage de tâches et de résultats : Ce type de coopération est adapté pour les domaines où il existe une hiérarchie de tâchesou de niveaux d’abstraction. Dans le cas contraire il faut procéder par partage de résultats.

Commande : un agent supérieur décompose le problème en sous-problèmes qu’il répartit entre les autres agents, ceux-ci le résolvent et renvoient les solutions partielles à l’agent supérieur.

Coopération (3)

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Appel d’offre : un agent supérieur décompose le problème en sous-problèmes dont il diffuse la liste. Chaque agent qui le souhaite envoie une offre ; l’agent supérieur choisit parmi celles-ci et distribue les sous-problèmes. Le système travaille ensuite en mode commande.

Compétition : l’agent supérieur décompose et diffuse la liste des sous problèmes comme dans le mode appel d’offre, chaque agent résout un ou plusieurs sous-problèmes et envoie les résultats correspondants à l’agent supérieur qui à son tour fait le tri.

Coopération (4)

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Contrôle (2) : point de vue de l’IA, l’IAD

Système : artefact-artefact, artefact-humain: IHM

Contrôle:1. Interaction (véhicule du contrôle)

• langage d'interaction (actes de langage)2. Contrôle de la coopération: a. Protocoles d'interaction (Y. Demazeau) b. Agents spécialisés dans la gestion des interactions

- broker, coordinateur ( A. Slodzian)- gestionnaire (J.L. Soubie)

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Contrôle (3) : point de vue de l’Éthologie

Système: société animale, insectes.

Contrôle:1. environnement : Lorsque les seules

interactions entres individus surviennent au travers des modifications de l'environnement

(Wilson E.O.).2. Stigmergie : L'insecte ne dirige pas son travail,

mais il est guidé par lui.(Grassé P.P. )

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Résolution de conflits (1)

Les agents coopératifs ont besoin d’éviter les situations conflictuelles pour résoudre un problème

• Coordination de leurs activités• Négociation de leurs actions

Une solution possible

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Résolution de conflits (2)

CoordinationLa coordination des actions (dans le cadre de la coopération) est l’articulation des actions individuelles accomplies par chacun des agents de manière à ce que l’ensemble aboutisseà un tout cohérent et performant.

Exemple : - deux véhicules qui se croisent dans un carrefour, - un trapéziste qui doit agripper les poignets de son partenaire - les avions de la patrouille de France - les musiciens dans un orchestre

La coordination des actions est liée à la planification et à la résolution de conflits.

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Résolution de conflits (3)

NégociationLes activités des agents sont souvent interdépendantes et entraînent des conflits. Pour les résoudre, il faut considérer lespoints de vue des agents, les négocier et utiliser des mécanismesde décision concernant les buts du système.

La négociation est caractérisée par :

• un nombre faible d’agents impliqués dans le processus• un protocole minimal d’actions : proposer, évaluer, modifier et accepter ou refuser une solution.

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Résolution de conflits (4)

Structure de négociation entre deux agents A et B

1. A fait une proposition;2. B l’évalue et détermine la satisfaction qui en résulte;3. Si B est satisfait alors arrêt, sinon B élabore une contre-proposition et donne des arguments;4. Si A considère les argument de B alors reprendre ce schéma en inter-changeant A et B, sinon faire intervenir un troisième agent.

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- Automates à états finis (Winograd & Florès 86)- Réseaux de Pétri

1 2

3

4

5

6

A:B << DemanderFaire(P)

A:B << DemanderFaire(P) : A demande à B de faire P

B:A << AccepterFaire(P)

B:A << NotificationFinAction(P)

B:A << RefuserFaire(P)

B:A << EchecFaire(P)

Automates à états finis

Protocoles Conversationnels

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Processus Physique

Projet Production

Chaîne d’Activités 2

AgentUsinage

Centre Activité Fraisage

Centre Activité Usinage

AgentCdB

Centre Activité CdB

Centre Activité Ordo.

FraisageAgent

AgentOrdo.

PAgent

Agent

Processus Adm. Chaîne d’activités 1

Chaîne d’activités 2

fraisage

Flux Informationnels

Flux Matières

Modèle d’une entreprise

A

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Situation réelle de négociation et de conflitAgent "A"

L'agent A fixe "La Taille de Lot (TL) de production à 35 pièces".

- Rationalité évaluative: retards de livraison aux clients (Re) avec un Taux de satisfaction de Y jours de retards - Intentions : respecter la Re - Connaissances: une petite TL permet de diminuer les retards.

-Rationalité évaluative: sur le rendement physique (Re) avec un Taux de satisfaction de X% de rendement.-Intentions : respecter la Re.-Connaissances: pour améliorer le rendement, il faut limiter les changements d'outils donc augmenter la TL.

Agent "Ordo" Agent "fraisage"

SITUATIONS

Négociation Conflit

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0

2

4

6

8

54 55 56 57 58

Rendement physique(%)

Retards de livraison

(jours)

35

4045

50 55

60

65

70

(Taille des lots)

Résultats de la Négociation

L'observation des résultats indique une convergence vers une taille "optimale"de 50 pièces par lot

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Modèle de compréhension d’une entreprise

D D

D

Centre de Décision

Chaîne d’Activités

Centre deDécision

CentreActivités

Re/Rs

Centre deDécision

CentreActivitésProcessus

Opérationnel D

Re/Rs

Processus Stratégique

D D

D

Centre de Décision

Chaîne d’Activités

Centre deDécision

CentreActivités

Re/Rs

Centre deDécision

CentreActivitésProcessus

Opérationnel

Centre de Décision

Rationalité issues duniveau sup

Intentions

SystèmeInférent

Infos. Perçues

Connai-ssances

Décisions

Rationalités

Centre de Décision

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Agents Cognitifs : Diagramme d'États

AccointancesCentre

ActivitésPercevoir

du CA

Raisonner

RécupérationMessage

Contrôle

AgentMéta

Niveau

Rationalités, Décisions

Requêtes informations

Requêtes, Infos, ...

Agent Cognitif

Environnement

Création/EnvoiMessages

Signaux

Décisions

Percevoirde l’Env.Informations

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Modèle Fonctionnel d’un Agent Cognitif

Perception

Capacité d’exécution(Contrôle)

Informations

Met à Jour

Capacités de Raisonnement

Connaissances

Raisonne sur Active leraisonnement

Communications

Messages

Contrôle

Interprète

Décisions

Système d’information

Autres Agents Centres d’Activités

: Environnement : Fonctionnalités

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Conclusion : Construction d’un SMA (1)

Problème : la poursuite

Ce problème vient d’un jeu lui-même tiré d’une histoire, Octobre Rouge, dans laquelle un sous-marin Soviétique (proies) doit essayer d’échapper à des torpilleurs américains (prédateurs).

Le but de ce jeu est de parvenir à ce que les prédateurs capturent les proies en l’entourant (Cf. diapo suivante).

Construire un Système Multi-Agents

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Conclusion : Construction d’un SMA (2)

Proie capturéepar des prédateurs

Prédateurs

Proieslibres