Modèles de formation de coalitions stables dans un contexte ad-hoc et stochastique

An ad-hoc and stochastic context prevents : 1- the existence of a global view of the system that reflects a complete image of the deployment environment ; 2- the existence of a priori knowledge because of the lack of a centralized structure, the dynamic of the tasks and the random availability of the entities. We proposed different strategies to facilitate the dynamic stabilization of the interactions between the agents and the convergence towards better coordination states. Our conception of alliances and recommendations allows an agent to evolve independently, to dynamically identify reliable neighboring agents with whom to cooperate and to form Nash-stable or Core stable coalitions according to the requirements of the deployment environment. To face with the challenges of the correlation between local behavior of the agents and the properties of their environment, we use in an original way the Markovian models. We also focused on taking into account the interdependencies between the agents to increase their efficiency in order to optimize the imputed costs of the ad-hoc components where the agents are deployed. This led us to propose both mechanisms, the S-NRB (Sequential Non-return Broadcast) and the P-NRB (Parallel Non-return Broadcast) for distributed coordination seeking to maximize the social welfare of the agents. To highlight the intrinsic properties of our methods, our whole proposals have been studied theoretically and experimentally through our simulatorTravailler dans un contexte ad hoc et dynamique, pour les agents, empêche : 1- l'existence d'une vue globale du système qui reflète une image complète de l'environnement de déploiement ; 2- l'existence de connaissances a priori sur la manière de se coordonner en raison de l'absence d'une structure centralisée et de la disponibilité aléatoire des entités considérés. Nous avons proposé différentes stratégies comportementales pour faciliter la stabilisation dynamique des interactions entre les agents et la convergence vers les meilleurs états de coordination. Notre conception des alliances et des recommandations permet à un agent d'évoluer de manière autonome, d'identifier dynamiquement les agents voisins fiables avec qui coopérer et de former avec son voisinage des partitions Nash-stables selon les exigences de l'environnement de déploiement. Pour répondre à la difficulté de corrélation entre les comportements locaux des agents et les propriétés de l'environnement de déploiement des agents, nous utilisons de manière originale les modèles Markoviens. Nous nous sommes aussi focalisés sur la prise en compte des interdépendances entre les agents pour augmenter leur efficacité dans un souci d'optimisation les coûts imposés aux composants ad-hoc communicants où les agents sont déployés. Cela nous a amené à proposer le modèle S-NRB (Sequentiel Non-return Broadcast) et le modèle P-NRB (Parallel Non-return Broadcast) pour la coordination distribuée qui cherchent à maximiser le bien-être social des agents. Pour mettre en exergue les propriétés intrinsèques de nos méthodes, toutes nos propositions ont été étudiées de manière théorique et expérimentale grâce à notre simulateu

Réorganisation et auto-organisation dans les systèmes multi-agents

http://www.emse.fr/~picard/publications/picard09jfsma.pdfInternational audienceRécemment, les aspects sociaux et organisationnels sont devenus des sujets de recherche majeurs en systèmes multi-agents (SMA). Les travaux conduits peuvent être déclinés suivant un point de vue centré agent (ACPV) et un point de vue centré organisation (OCPV), dans lesquels la notion centrale de dynamique des organisations est considérée. Dans ACPV, cette notion correspond à des phénomènes ascendants et émergents qui sont regroupés sous le terme général d'auto-organisation. Dans OCPV, cette notion d'organisation nourrit un large panel de travaux relatifs à la réorganisation formelle et descendante d'organisations préexistantes installées dans le SMA. Dans cet article, nous proposons de positionner ces approches afin de construire une vision synthétique de la dynamique des organisations dans les SMA

Une approche à base d'agents pour la planification et l'ordonnancement en temps réel de personnel dans un contexte de chaîne d'assemblage flexible

La recherche abordée dans le cadre de cette thèse s'intéresse à la gestion des ressources humaines opérationnelles, et plus spécifiquement aux problèmes de planification de ces ressources dans un contexte dynamique. Un intérêt particulier est porté au problème d'ordonnancement en temps réel du personnel travaillant sur une chaîne d'assemblage. Nous abordons cette problématique dans une perspective de gestion par compétences et ce, en nous basant sur le profil de compétences dans la modélisation de l'offre et de la demande en main-d'oeuvre. Quatre principaux axes de recherche sont exploités. Le premier axe vise l'aspect théorique de la modélisation du problème d'ordonnancement du personnel. A cet effet, nous proposons un modèle mathématique du problème d'affectation dynamique des employés sur une chaîne d'assemblage avec la prise en considération des préférences, des compétences et des déplacements inter-postes des employés. En nous basant sur ce modèle, et grâce à l'utilisation du solveur commercial de type Cplex, nous avons pu résoudre des instances de problèmes de petite taille. Les résultats obtenus démontrent que la production d'une solution optimale requiert un temps de calcul important, ce qui risque de générer une rigidité et une moindre réactivité de la fonction d'ordonnancement face à des perturbations d'un environnement dynamique. Le deuxième axe de recherche porte sur l'élaboration d'une approche distribuée à base d'agents pour la résolution du problème d'ordonnancement du personnel. L'approche proposée se base sur l'utilisation de plusieurs catégories d'agents intelligents qui coopèrent entre eux à travers la formation de coalitions. Chaque coalition est formée de deux agents-employés qui auront décidé de coopérer entre eux en s'échangeant une partie de leurs activités d'assemblage afin d'améliorer leur profit et en conséquence, la qualité de la solution globale d'ordonnancement. Les résultats d'ordonnancement du personnel obtenus à partir des premiers tests sont encourageants. Ils démontrent que notre approche à base d'agents permet d'obtenir des solutions de bonne qualité en des temps raisonnables. Le troisième axe de recherche porte sur le réordonnancent du personnel en temps réel face aux aléas liés à l'absence d'employés. À cet effet, nous proposons une extension de l'approche à base d'agents ainsi que deux variantes de l'approche de recuit simulé, qui permettent de résoudre le problème de réordonnancement. Nous avons pu tester les performances de ces deux approches sur plusieurs cas du problème d'ordonnancement et de réordonnancement du personnel. L'ensemble des résultats démontre que l'algorithme à base d'agents conduit à de très bonnes solutions en comparaison avec le recuit simulé. Enfin, nous avons exploité les algorithmes à base d'agents et de recuit simulé, qui sont développés dans cette recherche, pour étudier deux aspects de la gestion stratégique des ressources humaines : la flexibilité dans l'élaboration des horaires de travail et l'impact de la prise en considération des préférences dans le processus d'ordonnancement du personnel. Dans les deux cas, les résultats de simulation obtenus corroborent les hypothèses initiales de recherche, à savoir la pertinence et l'intérêt de la notion de flexibilité et de la prise en compte des préférences dans le processus d'ordonnancement du personnel

Une approche Multi-agents à Architecture P2P pour l'apprentissage collaboratif

Les Systèmes multi-agents ou SMA proposent une approche originale de conception de systèmes intelligents et coopératifs. Ils se caractérisent par la distribution du contrôle global du système et par la présence d'agents autonomes évoluant dans un environnement partagé et dynamique. De plus, il existe plusieurs interdépendances entre les buts des agents, leurs capacités et les ressources qu'ils utilisent, donc afin d'éviter d'éventuels conflits, de favoriser la synergie des activités des agents et de partager les ressources de l environnement commun, il est important que les agents coordonnent leurs actions. Nous nous sommes intéressés, dans le cadre de cette thèse, au déploiement des systèmes multi-agents sur une architecture pair à pair (Peer-to-Peer ou P2P) et ceci dans le but d établir la communication entre ces agents et les relier entre eux. Cependant, du fait de la nature dynamique des systèmes P2P où chaque pair peut apparaître et disparaître à tout moment, des nouveaux problèmes se posent pour la coordination d agents nécessitant des mécanismes de coordination adaptés au contexte spécifique des P2P. Pour cela, nous avons proposé une méthode de formation de groupe comme solution à ces problèmes. Nous nous sommes intéressés ensuite à l application des systèmes multi-agents à architecture P2P au domaine d apprentissage collaboratif en ligne où des apprenants contribuent aux apprentissages du groupe, et en retour, le groupe contribue à ceux des apprenants et c est la cohérence du collectif qui permet d atteindre l objectif. Cependant, l apprentissage collaboratif à distance implique des nouveaux rôles pour l enseignant ainsi que pour les apprenants. Il est donc essentiel de définir ces rôles pour identifier les besoins qui en découlent pour pouvoir intégrer à l outil informatique des fonctionnalités afin de satisfaire ces besoins. En effet, il est essentiel de fournir aux enseignants et apprenants la possibilité d avoir des informations sur la progression de leur apprentissage ainsi que sur les niveaux de collaboration et de sociabilité de chaque apprenant et du groupe. Enfin, nous avons proposé, comme application de nos travaux, un système appelé COLYPAN (COllaborative Learning sYstem for Project mANagment) conçu pour l apprentissage à distance et de façon collaborative de la gestion des projets.Multi-Agents systems (MAS) propose an original approach to design intelligent and cooperative systems. They are characterized by the distribution of the overall system control and the presence of autonomous agents operating in a shared and dynamic environment. In addition, there are many interdependencies between: agents' goals, their abilities and used resources. So, in order to avoid possible conflicts, promote synergy of agents activities and share resources of the common environment, it is important that the agents coordinate their actions. We are interested, in the context of this thesis, in the deployment of multi-agents systems on Peer-to-Peer (P2P) networks in order to establish communication between these agents. However, because of the dynamic nature of P2P systems where each peer may appear and disappear at any time, new problems arise concerning the coordination of agents. Thus, coordination mechanisms adapted to the specific context of P2P are required. For that, we have proposed a group formation method to solve these problems. Then, we were interested in the usage of multi-agents systems with P2P architecture in the field of collaborative e-learning. In such applications, each learner contributes in the learning process of the group, and in return, the group contributes in the learning process of its members. The consistency of the whole group allows to achieve the goal. However, collaborative e-learning implies new roles for teachers as well as for learners. It is therefore essential to define these roles in order to identify the users needs and integrate, in the platform, the functionalities that allows us to satisfy such needs. Indeed, it is essential to provide teachers and learners with the opportunity to obtain information about the progress of their learning processes as well as the level of collaboration and sociability of each learner in the group. Finally, we have proposed, as an application of our work, a system called COLYPAN (COllaborative Learning sYstem for Project management) designed for the collaborative e-Learning project management.DUNKERQUE-SCD-Bib.electronique (591839901) / SudocSudocFranceF

Partage des coûts et tarification des infrastructures - Enjeux, problématique et pertinence du partage efficace des coûts

La plupart des organisations, sinon toutes, répartissent d'une manière ou d'une autre des coûts communs entre leurs diverses composantes ou encore entre leurs différents partenaires. Ces problèmes de partage de coûts communs se posent avec de plus en plus d'acuité car les règles de partage de coûts communs sont des facteurs importants de compétitivité et de performance. Bien que leur analyse scientifique explicite soit déjà relativement avancée, leur application au sein des organisations (entreprises, alliances ou réseaux d'entreprises, gouvernements) reste relativement embryonnaire et souvent tributaire d'une approche historique ad hoc, plutôt que rationnellement choisie pour maximiser la performance et la valeur de l'organisation. Nous croyons que les organisations, entendues au sens large, auraient intérêt à investir des ressources dans l'apprentissage de méthodes de partage de coûts communs plus rigoureuses, plus efficaces, plus équitables et plus incitatives que celles couramment utilisées. Nous insistons sur l'importance de cet investissement dans un contexte économique où le développement d'infrastructures communes, tant privées que publiques, est omniprésent et conditionne les gains d'efficacité, devenus eux-mêmes la véritable pierre angulaire de la compétitivité. Nous présentons brièvement certaines méthodes de partage de coûts (Shapley-Shubik, nucléole, règle séquentielle, ECPR, Ramsey-Boiteux, GPC). L'étude de ces méthodes, susceptibles de mieux "valoriser" les infrastructures communes, est poursuivie plus en profondeur dans les autres documents de la présente série. Nous montrons enfin comment ces méthodes ont été ou pourraient être appliquées à neuf problèmes représentatifs d'un ensemble beaucoup plus vaste d'applications possibles., Partage des coûts, tarification, infrastructures, incitations, compétitivité, performance

Partage des coûts et tarification des infrastructures : Enjeux, problématique et pertinence

La plupart des organisations, sinon toutes, répartissent d'une manière ou d'une autre des coûts communs entre leurs diverses composantes ou encore entre leurs différents partenaires. Ces problèmes de partage de coûts communs se posent avec de plus en plus d'acuité car les règles de partage des coûts communs sont des facteurs importants de compétitivité et de performance. Bien que leur analyse scientifique explicite soit déjà relativement avancée, leur application au sein des organisations (entreprises, alliances ou réseaux d entreprises, gouver-nements) reste relativement embryonnaire et souvent tributaire d'une approche historique ad hoc, plutôt que rationnellement choisie pour maximiser la performance et la valeur de l'organisation. Nous croyons que les organisations, entendues au sens large, auraient intérêt à investir des ressources dans l'apprentissage de méthodes de partage de coûts communs plus rigoureuses, plus efficaces, plus équitables et plus incitatives que celles couramment utilisées. Nous insistons sur l'importance de cet investissement dans un contexte économique où le développement d'infrastructures communes, tant privées que publiques, est omniprésent et conditionne les gains d efficacité, devenus eux-mêmes la véritable pierre angulaire de la com-pétitivité. Nous présentons brièvement certaines méthodes de partage de coûts (Shapley-Shubik, nucléole, règle séquentielle, ECPR, Ramsey-Boiteux, GPC). L'étude de ces méthodes, susceptibles de mieux valoriser les infrastructures communes, est poursuivie plus en profondeur dans les autres documents de la présente série. Nous montrons enfin comment ces méthodes ont été ou pourraient être appliquées à neuf problèmes représentatifs d'un ensemble beaucoup plus vaste d'applications possibles.