Human behaviour modelling in complex socio-technical systems : an agent based approach

For many years we have been striving to understand human behaviour and our interactions with our socio-technological environment. By advancing our knowledge in this area, we have helped the design of new or improved work processes and technologies. Historically, much of the work in analysing social interactions has been conducted within the social sciences. However, computer simulation has brought an extra tool in trying to understand and model human behaviours. Using an agent based approach this presentation describes my work in constructing computational models of human behaviour for informing design through simulation. With examples from projects in two main application areas of crisis and emergency management, and energy management I describe how my work addresses some main issues in agent based social simulation. The first concerns the process by which we develop these models. The second lies in the nature of socio-technical systems. Human societies are a perfect example of a complex system exhibiting characteristics of self-organisation, adaptability and showing emergent phenomena such as cooperation and robustness. I describe how complex systems theory may be applied to improve our understanding of socio-technical systems, and how our micro level interactions lead to emergent mutual awareness for problem-solving. From agent based simulation systems I show how context awareness may be modelled. Looking forward to the future, I discuss how the increasing prevalence of artificial agents in our society will cause us to re-examine the new types of interactions and cooperative behaviours that will emerge.Depuis de nombreuses années, nous nous sommes efforcés de comprendre le comportement humain et nos interactions avec l'environnement sociotechnique. Grâce à l'avancée de nos connaissances dans ce domaine, nous avons contribué à la conception de technologies et de processus de travail nouveaux ou améliorés. Historiquement, une part importante du travail d'analyse des interactions sociales fut entreprise au sein des sciences sociales. Cependant, la simulation informatique a apporté un nouvel outil pour tenter de comprendre et de modéliser les comportements humains. En utilisant une approche à base d'agents, cette présentation décrit mon travail sur la construction de modèles informatiques du comportement humain pour guider la conception par la simulation. A l'aide d'exemples issus de projets des deux domaines d'application que sont la gestion des crises et de l'urgence et la gestion de l'énergie, je décris comment mon travail aborde certains problèmes centraux à la simulation sociale à base d'agents. Le premier concerne le processus par lequel nous développons ces modèles. Le second problème provient de la nature des systèmes sociotechniques. Les sociétés humaines constituent un exemple parfait de système complexe possédant des caractéristiques d'auto-organisation et d'adaptabilité, et affichant des phénomènes émergents tels que la coopération et la robustesse. Je décris comment la théorie des systèmes complexes peut être appliquée pour améliorer notre compréhension des systèmes sociotechniques, et comment nos interactions au niveau microscopique mènent à l'émergence d'une conscience mutuelle pour la résolution de problèmes. A partir de systèmes de simulation à base d'agents, je montre comment la conscience du contexte peut être modélisée. En terme de perspectives, j'expliquerai comment la hausse de la prévalence des agents artificiels dans notre société nous forcera à considérer de nouveaux types d'interactions et de comportements coopératifs

Modélisation de l'affordance dans le domaine des constructions durables

The energetic performance of sustainable buildings is significantly lower than expected and therefore the impact of user behaviour becomes a crucial element. Different solutions are implemented to achieve predicted performance; these range from information i.e. user guides, to the influence of user behaviour through building automation reducing the users’ control. The possibility of designing more efficient buildings without altering the relationship between the user and the building, and without constraining the users is then to be investigated.We propose to integrate the notion of affordance in sustainable buildings under the assumption that this could be useful in inducing behaviour aligned with the performance requirements of sustainable buildings, while minimising the introduction of procedures more or less artificial and creating an immediate understanding of the use of a functional space and its equipment.A first experimental phase was conducted to analyse users' activities within their housing and translate this into tools for designers. A set of personas has been set. Meanwhile, a characterisation of the user/building interaction was carried out by identifying the criteria influencing it. With the weighting of these impact factors, a calculation model for the affordance level of this interaction was proposed.Les performances énergétiques des constructions durables sont nettement inférieures à celles attendues et la question de l’impact du comportement des usagers devient primordiale. Différentes solutions sont déployées afin d’atteindre les performances prévues : elles s’étendent de l’information des usagers à l’aide de manuels, jusqu’à l’influence des comportements, en passant par l’automatisation des bâtiments réduisant ainsi la capacité d’action des usagers. La question est alors de savoir s’il est possible de concevoir des bâtiments toujours plus performants du point de vue énergétique sans venir altérer la relation usager/habitat et sans contraindre davantage les usagersNous proposons d’intégrer la notion d’affordance dans les constructions durables en posant l’hypothèse qu’elle pourrait permettre d’induire des comportements en adéquation avec les exigences de performances des constructions durables, en évitant au maximum l’introduction de procédures plus ou moins artificielles et en créant une compréhension, la plus immédiate possible, des usages des espaces fonctionnels et des équipements.Une première phase d’étude a été menée dans le but d’analyser l’activité des usagers au sein de leur habitat et traduire cette analyse en outils exploitables par les concepteurs. Un ensemble de personas a ainsi été défini. Parallèlement, une caractérisation de l’interaction usager/habitat a été réalisée par l’identification des critères venant l’influencer. Grâce à la pondération de ces facteurs d’impact, un modèle de calcul du niveau d’affordance de l’interaction entre les usagers et leur logement a pu être proposé

A descriptive model of contextual activities for the design of domestic situations

International audienc

A descriptive model of contextual activities for the design of domestic situations

Session: Acting in computerised everyday environments - ISBN: 978-951-38-6340-1International audienceA challenging topic for cognitive ergonomics and cognitive engineering is the development of smart applications and devices which apply some "intelligence" of the situations, i.e. commonsense knowledge about the occupants of the household, their individual and collective routines, their expected patterns of behavior. Most people spend more time at home than in any other place, including work places, but few studies have been conducted on how new context-aware technologies could support people in their everyday life. Spaces that subtly reconfigure themselves according to their occupants and use can cause rejection or acceptance, depending on how intelligently they are designed. In this paper we describe a descriptive framework for contextual activities that aims at supporting collective thinking about the design of services for the domestic users