Génération des règles d'association : treillis de concepts denses

La fouille de données est l'extraction non triviale d'informations implicites, inconnues et utiles à partir des données (Piatetsky-Shapiro & Frawley, 1991). Plus récemment, la notion de systèmes de gestion de base de données inductive (SGBDI) propose l'union de la base de données traditionnelle à la fouille de données et d'une base de motifs ou patrons de données. Ces derniers sont les agents fondamentaux dans les SGBDI. Dans ce mémoire le motif examiné est le concept formel. Cependant, pour un ensemble de données (nommé contexte formel dans l'AFC) de grande taille où les données sont fortement corrélées, l'extraction peut être difficile à cause des problèmes de combinatoire inhérente à cette structure. Il est vrai que l'extraction de la collection des concepts formels fréquents, donc un iceberg plutôt qu'un treillis, est une solution. Cependant, d'une part, pour un seuil de fréquence trop faible, l'extraction des concepts formels fréquents peut demeurer difficile et la combinatoire de l'extraction demeure. D'autre part, les utilisateurs pourraient préférer conserver le treillis mais appliquer une certaine relaxation sur le formalisme des concepts formels. Cette relaxation se ferait en acceptant des exceptions dans les concepts dont les seuils sur les exceptions seraient choisis par l'utilisateur. En dernier lieu, le contexte formel pourrait bien avoir des erreurs dans ses transactions. Ces erreurs pourraient donc être la cause du nombre indu de concepts formels extraits. Une relaxation au niveau de l'extraction des concepts formels pourrait être une solution à ce problème. Notre contribution se situe au niveau d'un motif en particulier et de son mode d'extraction. Ce mémoire propose donc un concept tolérant des exceptions bornées par des seuils, soit les concepts denses et explore la possibilité d'extraire un tel motif par l'algorithme incrémentaI par cardinalité. En dépit du fait que le concept ne soit plus formel mais tolérant des exceptions, les principales notions de l'analyse formelle de concepts, (e.g. la relation de précédence, le treillis) sont fortement désirées. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Concepts formels, Concepts denses, Treillis de concepts formels, Analyse formelle de concepts, Concepts tolérant des exceptions, Algorithme d'extraction de concepts, Représentation condensée

Métrologie des graphes de terrain, application à la construction de ressources lexicales et à la recherche d'information

This thesis is organized in two parts : the first part focuses on measures of similarity (or proximity) between vertices of a graph, the second part on clustering methods for bipartite graph. A new measure of similarity between vertices, based on short time random walks, is introduced. The main advantage of the method is that it is insensitive to the density of the graph. A broad state of the art of similarities between vertices is then proposed, as well as experimental comparisons of these measures. This is followed by the proposal of a robust method for comparing graphs sharing the same set of vertices. This measure is shown to be applicable to the comparison and merging of synonymy networks. Finally an application for the enrichment of lexical resources is presented. It consists in providing candidate synonyms on the basis of already existing links. In the second part, a parallel between formal concept analysis and clustering of bipartite graph is established. This parallel leads to the particular case where a partition of one of the vertex groups can be determined whereas there is no corresponding partition on the other group of vertices. A simple method that addresses this problem is proposed and evaluated. Finally, a system of automatic classification of search results (Kodex) is presented. This system is an application of previously seen clustering methods. An evaluation on a collection of two million web pages shows the benefits of the approach and also helps to understand some differences between clustering methods.Cette thèse s'organise en deux parties : une première partie s'intéresse aux mesures de similarité (ou de proximité) définies entre les sommets d'un graphe, une seconde aux méthodes de clustering de graphe biparti. Une nouvelle mesure de similarité entre sommets basée sur des marches aléatoires en temps courts est introduite. Cette méthode a l'avantage, en particulier, d'être insensible à la densité du graphe. Il est ensuite proposé un large état de l'art des similarités entre sommets, ainsi qu'une comparaison expérimentale de ces différentes mesures. Cette première partie se poursuit par la proposition d'une méthode robuste de comparaison de graphes partageant le même ensemble de sommets. Cette méthode est mise en application pour comparer et fusionner des graphes de synonymie. Enfin une application d'aide à la construction de ressources lexicales est présentée. Elle consiste à proposer de nouvelles relations de synonymie à partir de l'ensemble des relations de synonymie déjà existantes. Dans une seconde partie, un parallèle entre l'analyse formelle de concepts et le clustering de graphe biparti est établi. Ce parallèle conduit à l'étude d'un cas particulier pour lequel une partition d'un des groupes de sommets d'un graphe biparti peut-être déterminée alors qu'il n'existe pas de partitionnement correspondant sur l'autre type de sommets. Une méthode simple qui répond à ce problème est proposée et évaluée. Enfin Kodex, un système de classification automatique des résultats d'une recherche d'information est présenté. Ce système est une application en RI des méthodes de clustering vues précédemment. Une évaluation sur une collection de deux millions de pages web montre les avantages de l'approche et permet en outre de mieux comprendre certaines différences entre méthodes de clustering

SARIPOD : Système multi-Agent de Recherche Intelligente POssibiliste de Documents Web

La présente thèse de doctorat en informatique propose un modèle pour une recherche d'information intelligente possibiliste des documents Web et son implémentation. Ce modèle est à base de deux Réseaux Petits Mondes Hiérarchiques (RPMH) et d'un Réseau Possibiliste (RP) : Le premier RPMH consiste à structurer les documents retrouvés en zones denses de pages Web thématiquement liées les unes aux autres. Nous faisons ainsi apparaître des nuages denses de pages qui traitent d'un sujet et des sujets connexes (assez similaires sémantiquement) et qui répondent toutes fortement à une requête. Le second RPMH est celui qui consiste à ne pas prendre les mots-clés tels quels mais à considérer une requête comme multiple en ce sens qu'on ne cherche pas seulement le mot-clé dans les pages Web mais aussi les substantifs qui lui sont sémantiquement proches. Les Réseaux Possibilistes combinent les deux RPMH afin d'organiser les documents recherchés selon les préférences de l'utilisateur. En effet, l'originalité du modèle proposé se décline selon les trois volets suivants qui synthétisent nos contributions. Le premier volet s'intéresse au processus itératif de la reformulation sémantique de requêtes. Cette technique est à base de relations de dépendance entre les termes de la requête. Nous évaluons notamment les proximités des mots du dictionnaire français « Le Grand Robert » par rapport aux termes de la requête. Ces proximités sont calculées par le biais de notre approche de recherche des composantes de sens dans un RPMH de dictionnaire de mots par application d'une méthode basée sur le dénombrement des circuits dans le réseau. En fait, l'utilisateur du système proposé choisit le nombre de mots sémantiquement proches qu'il désire ajouter à chaque terme de sa requête originelle pour construire sa requête reformulée sémantiquement. Cette dernière représente la première partie de son profil qu'il propose au système. La seconde partie de son profil est constituée des choix des coefficients de pertinence possibilistes affectés aux entités logiques des documents de la collection. Ainsi, notre système tient compte des profils dynamiques des utilisateurs au fur et à mesure que ces derniers utilisent le système. Ce dernier est caractérisé par son intelligence, son adaptativité, sa flexibilité et sa dynamicité. Le second volet consiste à proposer des relations de dépendance entre les documents recherchés dans un cadre ordinal. Ces relations de dépendance entre ces documents traduisent les liens sémantiques ou statistiques évaluant les distributions des termes communs à des paires ou ensembles de documents. Afin de quantifier ces relations, nous nous sommes basés sur les calculs des proximités entres ces documents par application d'une méthode de dénombrement de circuits dans le RPMH de pages Web. En effet, les documents peuvent ainsi être regroupés dans des classes communes (groupes de documents thématiquement proches). Le troisième volet concerne la définition des relations de dépendance, entre les termes de la requête et les documents recherchés, dans un cadre qualitatif. Les valeurs affectées à ces relations traduisent des ordres partiels de préférence. En fait, la théorie des possibilités offre deux cadres de travail : le cadre qualitatif ou ordinal et le cadre quantitatif. Nous avons proposé notre modèle dans un cadre ordinal. Ainsi, des préférences entre les termes de la requête se sont ajoutées à notre modèle de base. Ces préférences permettent de restituer des documents classés par préférence de pertinence. Nous avons mesuré aussi l'apport de ces facteurs de préférence dans l'augmentation des scores de pertinence des documents contenant ces termes dans le but de pénaliser les scores de pertinence des documents ne les contenant pas. Pour la mise en place de ce modèle nous avons choisi les systèmes multi-agents. L'avantage de l'architecture que nous proposons est qu'elle offre un cadre pour une collaboration entre les différents acteurs et la mise en œuvre de toutes les fonctionnalités du système de recherche d'information (SRI). L'architecture s'accorde parfaitement avec le caractère intelligent possibiliste et permet de bénéficier des capacités de synergie inhérente entre les différentes composantes du modèle proposé. Dans le présent travail, nous avons donc pu mettre en exergue à travers les expérimentations effectuées l'intérêt de faire combiner les deux RPMH via un réseau possibiliste dans un SRI, ce qui permet d'enrichir le niveau d'exploration d'une collection. Ce dernier n'est pas limité aux documents mais l'étend en considérant les requêtes. En effet, la phase de reformulation sémantique de requête permet à l'utilisateur de profiter des autres documents correspondants aux termes sémantiquement proches des termes de la requête originelle. Ces documents peuvent exister dans d'autres classes des thèmes. En conséquence, une reclassification proposée par le système s'avère pertinente afin d'adapter les résultats d'une requête aux nouveaux besoins des utilisateurs. ABSTRACT : This Ph.D. thesis proposes a new model for a multiagent possibilistic Web information retrieval and its implementation. This model is based on two Hierarchical Small-Worlds (HSW) Networks and a Possibilistic Networks (PN): The first HSW consists in structuring the founded documents in dense zones of Web pages which strongly depend on each other. We thus reveal dense clouds of pages which "speak" more or less about the same subject and related subjects (semantically similar) and which all strongly answer user's query. The second HSW consists in considering the query as multiple in the sense that we don't seek only the keyword in the Web pages but also its semantically close substantives. The PN generates the mixing of these two HSW in order to organize the searched documents according to user's preferences. Indeed, the originality of the suggested model is declined according to three following shutters' which synthesize our contributions. The first shutter is interested in the iterative process of query semantic reformulation. This technique is based on relationship dependence between query's terms. We evaluate in particular the semantics proximities between the words of the French dictionary "Le Grand Robert" and query's terms. These proximities are calculated via our approach of research of the semantics components in the HSW of dictionary of words by application of our method of enumeration of circuits in the HSW of dictionary. In fact, the user of the suggested system chooses the number of close words that he desire to add to each word of his initial query to build his semantically reformulated query. This one represents the first part of user's profile which he proposes to the system. The second part of its profile makes up of its choices of the coefficients of relevance possibilistic of the logical entities of the documents of the collection. Thus, our system takes account of the dynamic profiles of its users progressively they use the system, which proves its intelligence, its adaptability, its flexibility and its dynamicity. The second shutter consists in proposing relationship dependence between documents of the collection within an ordinal framework. These relationships dependence between these documents represent the semantic or statistical links evaluating the distributions of the general terms to pairs or sets of documents.  In order to quantify these relationships, we are based on the calculations of the proximities between these documents by application of a method enumerating of circuits in the HSW of Web pages. Indeed, the documents can thus be clustered in common classes (groups of close documents). The third shutter is related to the definition of the relationships dependence between query's terms and documents of the collection, within a qualitative framework. The assigned values to these relations translate preferably partial orders. In fact, possibilistic theory offers two working frameworks:  the qualitative or ordinal framework and the numerical framework.  We proposed our model within an ordinal framework. Thus, we add to our basic model preferences between query's terms. These preferences make it possible to restore documents classified by relevance's preference. We also measured the contribution of these preferably factors in the increase of the relevance's scores of  documents containing these terms with an aim of penalizing the relevance's scores of the documents not containing them. For the installation of this model we chose multiagent systems. The advantage of the proposed architecture is that it offers a framework for collaboration between the various actors and the implementation of all the functionalities of the information retrieval system. Architecture agrees perfectly with the possibilistic intelligent character and makes it possible to profit from the capacities of inherent synergy in the suggested model. We thus could put forward, through the carried out experiments, the goal of combining the two HSW via a possibilistic network in an information retrieval system, which makes it possible to enrich the exploration level of a collection. This exploration is not only limited to the documents but it extends by considering also the query. Indeed, the semantic query reformulation phase makes it possible to benefit user from other documents which contain some close terms of the initial query. These documents can exist in other topics classes. Consequently, a reclassification suggested by the system proves its relevance in order to adapt query's results to new user's needs

Propositions de méthodologies pour la valorisation de la médecine traditionnelle fondées sur une ontologie

The work presented in this thesis focuses on the problematic of the valorization of traditional medicine. Traditional medicine is a very rich biological andcultural diversity. His practise is widespread and occurs in various forms. The valorization of this medicine is now a very important issue; it will capitalize this knowledge to popularize, and thus improve its performance in terms of diagnosis, treatment and cost. World Health Organization (WHO)proposes its integration into the national health system. But the practice and exercise of this medicine face many problems which make its implementation difficult. Among these problems, we can list the informal nature of its practice, its content is not formalized, its access mode is not determined, etc. We propose in this thesis, practices more efficient based on the new technology of information and communications; they based specifically on semantic resource such as the ontology which is the formal structure of an acquaintance. The methods proposed in this thesis allow to formalize the contents of this medicine, to facilitate its exercise and ultimately to succeed its revalorization.Le travail présenté dans cette thèse porte sur la problématique de la valorisation de la médecine traditionnelle. La médecine traditionnelle est d’une diversité biologique et culturelle très riche. Sa pratique est très répandue et se fait sous des formes variées . La valorisation de cette médecine constitue aujourd’hui un enjeu très important ; elle permettra de capitaliser ce savoir, de le vulgariser, et donc d’améliorer ses prestations en termes de diagnostic, de traitement et de coût. L’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) propose, du reste, de l’intégrer dans le système national de santé. Mais la pratique et l’exercice de cette médecine rencontrent de nombreux problèmes qui rendent son application difficile. Parmi ces problèmes, nous pouvons relever le caractère informel de sa pratique, son contenu non formalisé, son mode d’accès non déterminé, etc. Nous proposons, dans cette thèse, des techniques de pratiques plus efficaces puisque basées sur les nouvelles technologies de l’information et de la communication ; celles-ci reposent plus spécifiquement sur la ressource sémantique telle que l’ontologie qui est la structuration formelle d’une connaissance. Les méthodes proposées dans cette thèse permettent de formaliser le contenu de cette médecine, pour en faciliter l’exercice et en définitive, pour aboutir à sa revalorisation

Complexification des données et des techniques en linguistique : contributions du TAL aux solutions et aux problèmes

Ce mémoire d'habilitation est l'occasion de faire le bilan de mon activité d'enseignant-chercheur en traitement automatique des langues (TAL) dans un laboratoire de linguistique (CLLE-ERSS) et des principales évolutions de l'outillage informatique de la linguistique au cours des 15 dernières années. Mes recherches portent notamment sur le repérage de structures morphosyntaxiques dans les textes, l'analyse des structures du discours et l'acquisition de ressources lexicales à partir de corpus. Certaines se positionnent dans des cadres applicatifs comme la recherche d'information et la classification de textes, mais aussi dans des contextes plus spécifiques en lien avec d'autres disciplines (médecine, psychologie, sociologie...). En m'appuyant sur la diversité de ces travaux et de mes collaborations, j'identifie quatre dimensions d'évolution principales : - l'augmentation de la masse de données langagières disponibles et notamment la part croissante de l'utilisation du Web comme corpus ; - la complexification de l'outillage informatique disponible pour gérer la masse et la variété des données accessibles (outils de constitution et d'interrogation de corpus) ; - la complexification de l'annotation des données langagières, qu'elle soit manuelle, assistée ou automatique ; - la montée en puissance, en TAL mais aussi en linguistique descriptive, des méthodes quantitatives (depuis l'analyse statistique jusqu'aux techniques de fouille de données et d'apprentissage). Si les avancées techniques du TAL ont permis d'accroître de façon conséquente les potentialités d'investigation du matériau langagier, et dans certains cas de dégager de nouveaux questionnements, elles ont aussi contribué à creuser un fossé entre les deux composantes (informatique et linguistique) de la discipline. A travers ma propre expérience d'acteur ou d'accompagnateur de ces changements et avec une vocation de "passeur" interdisciplinaire, je cherche à dégager les principaux enjeux actuels pour la linguistique outillée : - doter la linguistique descriptive d'outils de visualisation de données pour aborder la complexité, en exploitant les avancées théoriques et techniques de ce nouveau champ disciplinaire et en les adaptant aux spécificités du matériau langagier ; - rendre abordables aux linguistes les techniques fondamentales de l'analyse statistique, mais aussi les méthodes d'apprentissage artificiel seules capables d'assister l'investigation et l'exploitation de données massives et complexes ; - replacer la linguistique au sein des développements actuels du TAL, notamment par le biais de l'utilisation de descripteurs linguistiques riches dans les outils de traitement par apprentissage, pour un bénéfice mutuel

Terminologie des techniques de décontamination des sols

L'objet de cette recherche a été d'établir et de définir une nomenclature des notions de base des techniques de décontamination des terrains, qui comptent parmi les moyens de réhabilitation environnementale. Le résultat des recherches terminologiques a été utilisé afin d'apporter une contribution au développement d'une banque terminologique disponible sur Internet. La méthodologie appliquée est celle de la recherche thématique bilingue : à partir d'un corpus de textes spécialisés, l'on a procédé à la constitution d'une nomenclature, qui a fait l'objet d'une recherche terminologique, tant en langue française qu'en langue anglaise. Les dossiers terminologiques ainsi élaborés ont été validés par un comité d'experts et intégrés sous forme de fiches au Grand dictionnaire terminologique, produit et mis en ligne par l'Office québécois de la langue française

Manager l'interface. Approche par la complexité du processus collaboratif de conception, d'intégration et de réalisation (modèle transactionnel de l'acteur d'interface et dynamique des espaces d'échanges)

Dans de grands projets tels qu accélérateurs ou détecteurs de particules, les interfaces et les frontières se révèlent à la fois critiques et sous-estimées. Le manageur technique, acteur parmi les autres, se trouve placé à des nœuds de réseau où il doit mettre en œuvre des espaces d'échanges afin de susciter des conduites collaboratives. À partir d études de cas issus du terrain du CERN, la thèse adopte trois principes issus de la littérature de la complexité, les principes dialogique,hologrammique et d auto-éco-organisation. Elle propose une construction méthodologique matricielleoriginale menant à l'élaboration d'un modèle transactionnel de l acteur d interface.L espace d échanges collaboratif devient le lieu où se déploie la dynamique de transformation del acteur d interface en acteur-frontière. Les objets intermédiaires élaborés lors du processus deconception / intégration y sont simultanément transformés en objets frontières, qui sont mobiliséspour la réalisation du produit dans le cadre récursivement déterminé du projet. L intérêt d uneapproche globale et couplée de cette dynamique des espaces d'échanges conduit à proposer un hypercompas afin d'orienter l agir penser du manageur technique.An approach through the complexity of the collaborative process of design, integration and realization:a transactional model of the interface actor and dynamics of exchange spacesAbstractIn large projects such as particle accelerators or detectors, interfaces and boundaries revealthemselves to be both critical and underestimated. The technical manager, an actor among others,finds himself placed at network nodes where he must set up exchanges spaces in order to generatecollaborative behaviours. Starting with case studies from the field of CERN, the thesis follows threeprinciples based on the dialogical, the hologramic and the self-eco-organization principles, asexpanded in the writings on complexity. It puts forward an original methodological matrix constructionleading to a transactional model of the interface actor.The collaborative exchanges spaces builds itself as a place for the dynamic transformation of theinterface actor into a boundary actor. Intermediate objects, created during the design / integrationprocess, are simultaneously transformed into boundary objects. They are instrumental in therealization of the product: this takes place in the framework of the project which has been determinedthrough a recursive process. The interest generated by such a global and combined approach of thisdynamic process leads to the proposal of a hypercompass , with the aim of providing the means forthe technical manager to orient his acting thinking .SAVOIE-SCD - Bib.électronique (730659901) / SudocGRENOBLE1/INP-Bib.électronique (384210012) / SudocGRENOBLE2/3-Bib.électronique (384219901) / SudocSudocFranceF

Traductions constructives du projet d'architecture : théoriser le détail à l'ère de la modélisation intégrative

Cette recherche aborde le transfert des projets d’architecture entre figuration et édification, à la fois en tant que problématique disciplinaire, depuis la perspective théorique et historique de la modernité architecturale, et en tant que problème pratique, tel qu’il se pose à travers les évolutions méthodologiques de la conception architecturale à l’ère numérique. L’hypothèse de traductions constructives du projet d’architecture (Evans, 1986), selon laquelle la distance entre dessin et construction manifestée par ce transfert exerceraient une fonction heuristique pour la création architecturale, est déployée au moyen d’un parallèle analogique entre conception architecturale et traduction littéraire. Celui-ci permet d’appuyer la problématisation du transfert du projet au sein de la discipline architecturale sur les théories de la traduction de l’Allemagne romantique (Berman, 1984). L’ancrage historique de la problématique repose sur l’interprétation d’attitudes possibles des concepteurs face au transfert du projet à partir des principes théoriques modernes de la tectonique (Frampton, 1995) et de la construction comme représentation (Levine, 2009). Les détails, supports privilégiés de l’anticipation et de la prescription de la construction par le projet d’architecture, constituent les principaux indicateurs permettant une observation pragmatique de ces attitudes au sein des pratiques professionnelles. L’hypothèse des traductions constructives est testée à travers deux études de cas portant sur la genèse de projets réalisés par les agences Chevalier Morales Architectes à Montréal et Jakob+MacFarlane à Paris. Les opérations de traduction identifiées à travers ces projets font apparaître certaines tensions constructives incarnées par le détail en tant que catégorie de la conception architecturale numérique, permettant d’envisager une actualisation des théories modernes du détail à l’aulne de l’évolution contemporaine des méthodologies de la conception.This thesis focuses on the transfer of architectural designs from figuration to construction, both as a problematic, theoretically and historically anchored in the discipline, and as a practical problem faced by architects in the context of the digital inflexions of design methodologies. The hypothesis of translations from drawing to building (Evans, 1986), predicates a heuristic function to the distance between drawing and building established by this transfer for architectural creation processes. This hypothesis is unfolded by means of an analogical parallel between architectural design and literary translation, so as to draw on the German translation theories of the Romantic era (Berman, 1984) in order to think out the creative potentials of this transfer within the disciplinary field of architecture. The historical approach to this problematic leans on the construing of two modern theoretical principles, tectonics (Frampton, 1995) and built form as representation (Levine, 2009), pointing out possible ways an architect may deal with the gaps between drawing and building manifested through this transfer. Details are the main architects’ tools to both anticipate the built form and to prescribe the building process. Consequently, a pragmatic approach to the transfer of architectural designs in professional practices must be based on those indicators of constructional tenses. The building translation hypothesis is tested through two case studies comprising projects from Montreal-based firm Chevalier Morales Architectes, and Paris-based firm Jakob+MacFarlane. The translations identified throughout the genesis of these projects bring to light some updates of the modern theories of the detail, as it becomes a category of architectural digital design

Comparer les morphogénèses urbaines en Europe et aux États-Unis par la simulation à base d'agents -- Approches multi-niveaux et environnements de simulation spatiale

The multilevel comparison of spatial and hierarchical organisations of urban systems over the world highlights some generic and universal properties (rank-size law, center-periphery structure) but also a variety of more specific patterns (in terms of spatial repartition of populations, densities, prices, activities, etc.). The spatial economy and the urban evolutionnary theory both focus on the explanation of the emergence of such patterns, but the simulation models they support classicaly consider one level of spatial organisation only, respectively intra- and inter-urban. Understanding and reconstructing those levels' interdependancies is a crucial issue for long-term sustainable urban planning. This thesis presents a set of models and tools that are dedicated to the study of this question through agent-based simulation. They have been developed in the context of the Simpop project, and particulary on the comparison of the morphogenesis of urban systems in Europe and in the United States over the period 1800-2000. These tools include the simpopNano agent-based model, and some experimentation modules gathered in an extensible and generic GIS-based platform, which is dedicated to a systematic, collective and intelligent exploration of spatial simulation models. Together they reinforce the idea that the sole difference of topology of the streets networks could be sufficient to generate some more diluted spatial repartitions, as observed in US cities when compared to european ones. This intra-urban model is then articulated with an inter-urban one, Simpop2, in a multilevel model. The latter serves to engage a comparison among a variety of approaches in agent-based simulation litterature for integrating models of multiple levels of abstraction.La comparaison, à différents niveaux (systèmes de villes, villes, quartiers), de l'organisation spatiale et hiérarchique des systèmes urbains dans le monde fait apparaître des propriétés universelles (loi rang-taille, structure centre-périphérie des villes, etc.) mais également une grande variété de formes (notamment en termes de répartition des populations, densités, prix, activités). Si la théorie évolutionnaire urbaine et celles d'économie spatiale offrent des schémas explicatifs de cette émergence de formes, les modèles qui en sont issus se sont jusqu'à présent focalisé sur un seul niveau d'organisation spatiale, qu'il soit intra- ou inter-urbain. Dans une optique d'aménagement durable, il est important de disposer de modèles permettant de raisonner sur les inter-dépendances qu'entretiennent ces niveaux d'organisation du peuplement. Cette thèse présente une famille de modèles entités-centrés et d'outils dédiés à l'étude de cette problématique par la simulation à base d'agents. Ils s'inscrivent dans le projet Simpop et sont mis en oeuvre sur la comparaison des morphogenèses urbaines en Europe et aux Etats-Unis, sur la période 1800-2000. Ils incluent notamment le simulateur simpopNano, accompagné d'un environnement modulaire construit autour d'un SIG pour une exploitation systématique, intelligente et collective de modèles spatiaux. Ensemble, ils confortent l'idée que la seule différence des maillages des réseaux viaires des villes suffit à exprimer des répartitions spatiales plus diffuses sur les grilles américaines que sur les plans radioconcentriques européens. Ce modèle intra-urbain est ensuite articulé avec le modèle de systèmes de villes Simpop2 dans un modèle multi-niveaux, inter et intra-urbain. Il est le point d'ancrage d'une comparaison d'approches dédiées à l'intégration de modèles dynamiques associés à différents niveaux d'abstraction