Formalisation Multi-Agents de la Sociologie de l'Action Organisée

The sociology of the organised action (Crozier, Friedberg) is widely used to make diagnostics of organisational context when some structural difficulties are encountered. However, the results of a SOA analysis is essentially informal, no comparisons or generalisation are possible. This work present a formalisation of this theory as: - a meta-model of social organisations, - techniques for an analytic study of an organisation, - simulation, using a model of the actors' bounded rationality, to compute how the actors' behaviours could be regularised.Bien souvent utilisée comme outils d'intégration et d'échange entre les différentes parties de projets scientifiques interdisciplinaires, la simulation numérique est en plein essor dans les sciences sociales, et notamment la simulation multi-agents. En effet, la capacité de calcul de plus en plus puissante des ordinateurs et les méthodes de recherche individu-centrées en sciences sociales (micro-économie ou individualisme méthodologique, pour ne citée que celles-ci) ont suscité un intérêt croissant pour la représentation logicielle de processus interagissant les un avec les autres dans le cadre d'un phénomène qualifié de complexe. Notre thèse se positionne ainsi dans ce contexte, plus particulièrement au niveau des relations causales entre des comportements microscopiques en interaction et un phénomène macroscopique émergeant. Notre travail de recherche s'inscrit dans un projet mené en collaboration avec des sociologues qui vise à rendre compte de phénomènes organisationnels. Plutôt que de s'emparer de cas empiriques et de produire des modèles ad'hoc, nous proposons une démarche innovante consistant à formaliser une théorie sociologique : la Sociologie de l'Action Organisée (SAO) de M. Crozier et E. Friedberg. L'intérêt d'une telle modélisation est de disposer d'un méta-modèle sociologiquement fondé permettant de modéliser de façon formelle différentes organisations relevant de son champ d'expertise. Nous proposons de mettre en œuvre cette formalisation via un laboratoire virtuel, SocLab, permettant d'éditer le modèle d'une organisation puis de mener des expériences et tester nos hypothèses. Du méta-modèle de la SAO à l'outil d'expérimentation SocLab, notre thèse propose une démarche méthodologique pour l'analyse organisationnelle assistée par l'expérimentation virtuelle. Dans la perspective d'analyser la causalité émergente des processus organisationnels, nous avons défini une série d'indicateurs numériques qui servent de base aux interprétations indispensables à la vérification et la validation d'un modèle. Ces indicateurs permettent de caractériser acteurs, relations, et transactions dans les termes de la SAO et de comparer différents modèles, d'une même organisation ou d'organisations différentes. Nous présentons ensuite un modèle d'agent adaptatif à base de règles qui rend compte du comportement stratégique des acteurs dont la rationalité est orientée vers la coopération tel que le postule la SAO. Nous présentons par ailleurs une méthodologie de validation des modèles de rationalité. Enfin nous illustrons notre démarche avec un cas d'étude issu du corpus SAO, que nous modélisons, soumettons à diverses hypothèses, que nous interprétons et (in)validons par la simulation. Outre la démarche de formalisation de la SAO et le développement du laboratoire virtuel SocLab, la thèse présente de nombreuses originalités que ce soit au niveau des concepts développés autour de l'échange et de la coopération, au niveau du modèle d'agent stratégique-coopératif, ou au niveau des outils d'analyse produits ou mis en œuvre. L'intérêt principal réside dans le développement d'une démarche rigoureuse couvrant de nombreux aspects de l'utilisation de l'expérimentation virtuelle en sociologie qui devrait permettre au chercheur, à l'étudiant comme aux consultants en organisation de produire des raisonnements solides sur le /phénomène organisation/

L'architecture acteur critique pour le contrôle des systèmes

Les recherches menées dans cette thèse portent sur la conception d'agents intelligents autonomes pour le contrôle des systèmes en particulier et pour la résolution des problèmes complexes d'optimisation en général.Les approches actuelles dans ce domaine sont divisées principalement en deux grandes catégories ayant en commun de s'inspirer des principes de l'intelligence humaine pour concevoir des solutions intelligentes. La première catégorie vise à concevoir des agents assez intelligents pour extraire des connaissances à partir de l'expérience d'un superviseur externe. Ces agents visent essentiellement à reproduire la compétence d'un expert humain. Il s'agit des systèmes d'apprentissage supervisé. La deuxième catégorie vise plutôt à concevoir des agents capables d'apprendre, de façon autonome, de leurs propres expériences. Il s'agit des systèmes d'apprentissage par renforcement. Le travail présenté dans cette thèse portent sur la combinaison des deux approches afin de concevoir des agents assez flexibles pour assimiler toute l'expertise humaine disponible à priori, mais aussi assez généraux pour apprendre de façon autonome à accomplir des tâches complexes même en l'absence de toute aide externe. Nous avons conçu une nouvelle famille d'agents intelligents, désignés par l'acronyme FNAC signifiant Fuzzy Neural Actor Critic. La mise en oeuvre de chaque agent FNAC utilise la logique floue, pour faciliter l'incorporation des informations disponibles à priori et la validation des solutions apprises, et les réseaux de neurones artificiels pour leur capacité d'apprentissage. Nous avons validé les performances de l'agent FNAC sur les problèmes du pendule inverse et de la conduite d'un vélo.Les résultats démontrent la pertinence et la validité des contributions proposées

Méthodes infographiques pour l'apprentissage des agents autonomes virtuels

There are two primary approaches to behavioural animation of an Autonomous Virtual Agent (AVA). The first one, or behavioural model, defines how AVA reacts to the current state of its environment. In the second one, or cognitive model, this AVA uses a thought process allowing it to deliberate over its possible actions. Despite the success of these approaches in several domains, there are two notable limitations which we address in this thesis. First, cognitive models are traditionally very slow to execute, as a tree search, in the form of mapping: states → actions, must be performed. On the one hand, an AVA can only make sub-optimal decisions and, on the other hand, the number of AVAs that can be used simultaneously in real-time is limited. These constraints restrict their applications to a small set of candidate actions. Second, cognitive and behavioural models can act unexpectedly, producing undesirable behaviour in certain regions of the state space. This is because it may be impossible to exhaustively test them for the entire state space, especially if the state space is continuous. This can be worrisome for end-user applications involving AVAs, such as training simulators for cars and aeronautics. Our contributions include the design of novel learning methods for approximating behavioural and cognitive models. They address the problem of input selection helped by a novel architecture ALifeE including virtual sensors and perception, regardless of the machine learning technique utilized. The input dimensionality must be kept as small as possible, this is due to the "curse of dimensionality", well known in machine learning. Thus, ALifeE simplifies and speeds up the process for the designer

Pour une expertise participative qui accompagne l'émergence de territoires citoyens du local vers le global

édition personnel, 210 pagesEn ce qui concerne la gestion décentralisée de territoires, on peut aujourd'hui considérer qu'après plus de trente années d'efforts la légitimité des acteurs locaux est sérieusement renforcée. Les approches participatives ont élaboré de remarquables supports méthodologiques pour la réussite d'un échange constructif entre les agents techniques et les populations. Les théories et les expériences du développement local ont pour leur part démontré l'efficacité économique, sociale et politique, des dynamiques locales de développement. La décentralisation a posé les prémices d'une reconnaissance étatique et administrative du besoin d'autonomie des acteurs locaux. Comment donc maintenant faciliter l'émergence d'une dynamique autonome et efficace de gestion locale de territoire ? Comment contribuer à ce que cette gestion locale s'appuie sur l'intégration de tous les acteurs locaux, et non pas seulement sur une petite élite de notables ? Comment fusionner, et non plus opposer, société civile et élus locaux, dans une dynamique de gestion concertée des territoires ? Enfin, comment développer cette dynamique depuis le local jusqu'aux échelles englobantes ? Il peut paraître paradoxal que ces questions restent entières, après ces dernières décennies qui ont connu le développement des approches participatives, des projets de développement local et des politiques de décentralisation. Mais la plupart des éléments de réponse sont là, dispersés dans la richesse des expériences et des idées brassées lors ces travaux, et permettent de s'acheminer vers une nouvelle démarche spécifique. La question centrale est toujours dans l'articulation à la fois étroite, souple et démocratique qu'il faut construire entre les différents échelons territoriaux de concertation et de décision. De la Côte d'Ivoire à la Macédoine ou aux Philippines, de l'extrême droite au conservatisme culturel, les évènements de l'actualité nous rappellent tous les jours que dans un monde de plus en plus mobile et ouvert, les replis identitaires et xénophobes se multiplient. A cause de notre incapacité à articuler le local et le global, l'affaiblissement de la notion de territoire national, la confusion des esprits sur les territoires infra-nationaux et l'explosion du global dans le local, font naître en chacun de nous des polarisations opposées, entre repli identitaire et aspiration au village planétaire. Il s'agit alors de construire une démarche opérationnelle qui facilite un processus collectif de prise en charge efficace et démocratique des territoires. Sa conception repose sur trois moments essentiels. Le premier concerne la formalisation d'un processus, et de l'appui qu'il nécessite : c'est l'appropriation territoriale, définit comme politique, institutionnelle et identitaire. Le second formalise l'appui à un apprentissage croissant par chaque acteur de son nouveau rôle dans un processus de négociation concertée et continu sur le territoire : c'est la Planification Territoriale Ascendante. Enfin, le dernier élément concerne l'élaboration d'outils dont l'enjeu est de libérer la prise de décision collective au lieu de la guider : c'est la démarche d'accompagnement à la gestion décentralisée de territoire. Derrière cette recherche, qui se veut finalisée, transparaît alors l'itinéraire vers un nouveau paradigme, les nouveaux territoires, qui rassemble les problématiques locales et globales sous une seule question, celle d'une connexion sociétale continue entre les différents niveaux territoriaux, basée sur la réussite d'une appropriation collective territoriale ascendante, depuis local vers le global. C'est, manifestement, l'invocation d'une géographie particulière, celle de l'action territoriale... "Du terroir à la planète" : voilà une ouverture, à l'aube de ce nouveau siècle, que nous ne pourrons plus éviter, sauf à laisser les instincts prendre le pas sur la solidarité. Elle justifie ici pour le géographe une certaine idéologie de l'action, une géographie de l'action territoriale dont un début de conceptualisation est tentée ici

Un Mécanisme Constructiviste d'Apprentissage Automatique d'Anticipations pour des Agents Artificiels Situés

This research is characterized, first, by a theoretical discussion on the concept of autonomous agent, based on elements taken from the Situated AI and the Affective AI paradigms. Secondly, this thesis presents the problem of learning world models, providing a bibliographic review regarding some related works. From these discussions, the CAES architecture and the CALM mechanism are presented. The CAES (Coupled Agent-Environment System) is an architecture for describing systems based on the agent-environment dichotomy. It defines the agent and the environment as two partially open systems, in dynamic coupling. The agent is composed of two sub-systems, mind and body, following the principles of situativity and intrinsic motivation. CALM (Constructivist Learning Anticipatory Mechanism) is based on the constructivist approach to Artificial Intelligence. It allows a situated agent to build a model of the world in environments partially deterministic and partially observable in the form of Partially Observable and Factored Markov Decision Process (FPOMDP). The model of the world is constructed and used for the agent to define a policy for action in order to improve its own performance.Cette recherche se caractérise, premièrement, par une discussion théorique sur le concept d'agent autonome, basée sur des éléments issus des paradigmes de l'Intelligence Artificielle Située et de l'Intelligence Artificielle Affective. Ensuite, cette thèse présente le problème de l'apprentissage de modèles du monde, en passant en revue la littérature concernant les travaux qui s'y rapportent. À partir de ces discussions, l'architecture CAES et le mécanisme CALM sont présentés. CAES (Coupled Agent-Environment System) constitue une architecture pour décrire des systèmes basés sur la dichotomie agent-environnement. Il définit l'agent et l'environnement comme deux systèmes partiellement ouverts, en couplage dynamique. L'agent, à son tour, est composé de deux sous-systèmes, l'esprit et le corps, suivant les principes de la situativité et de la motivation intrinsèque. CALM (Constructivist Anticipatory Learning Mechanism) est un mécanisme d'apprentissage fondé sur l'approche constructiviste de l'Intelligence Artificielle. Il permet à un agent situé de construire un modèle du monde dans des environnements partiellement observables et partiellement déterministes, sous la forme d'un processus de décision markovien partiellement observable et factorisé (FPOMDP). Le modèle du monde construit est ensuite utilisé pour que l'agent puisse définir une politique d'action visant à améliorer sa propre performance

Prospective créative énergie habitat territoires. Rapport de synthèse

Pour répondre aux enjeux de la transition énergétique, des chercheurs en Sciences Humaines et Sociales, en Sciences pour l’Ingénieur et en Architecture ont collaboré depuis 2013 dans le cadre de l'atelier «Prospective Créative Énergie Habitat Territoires» soutenu par l’ARC Energie de la Région Rhône-Alpes. Ils ont identifié les questionnements sociétaux et professionnels qui nécessitent des approches interdisciplinaires. Des projets de recherche ont été esquissés. Présentés à une cinquantaine d'acteurs de la R&D et de l'innovation urbaine, ils ont fait l'objet de fiches thématiques commentées par des grands témoins :- Coordination des systèmes énergétiques dans les espaces urbanisés- Nouveaux services pour le secteur du bâtiment- Résilience des bâtiments, des réseaux et du territoire- Conception collaborative centrée utilisateur- Généralisation des innovation