297 research outputs found

    Interopérabilité des entreprises. Vers l'utilisation d'ontologies éphémÚres

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    International audienceCet article propose, premiÚrement, une revue des recherches en cours dans le domaine de l'interopérabilité d'entreprise. Une focalisation est ensuite opérée sur les travaux récents portant sur le concept d'interopérabilité d'entreprise selon l'approche « entreprises fédérées » et utilisant la notion émergente d'« ontologie éphémÚre ». Un rappel des notions de simulation distribuée, du standard HLA et des ontologies permet d'éclairer les concepts qui viendront supporter la mise en oeuvre de ces travaux. Leur complémentarité est démontrée pour construire une plateforme logicielle Agent/HLA, basée sur l'usage d'ontologies éphémÚres, afin de permettre l'interopérabilité d'une nouvelle génération de systÚmes d'information agiles. En détail, les ontologies permettent l'échange et la réconciliation des informations « en ligne », point fondamental de l'approche fédérée. Au niveau implémentation, le standard HLA, initialement dédié à la simulation distribuée, est transposé pour assurer l'interopérabilité des systÚmes d'information d'entreprises, en réutilisant l'expérience acquise en systÚmes distribués. Enfin, une étude compare un ensemble de logiciels, facilitant l'interopérabilité d'entreprises, avec celui spécifié dans cet article. Des limitations sont identifiées et des perspectives proposées

    Architecture Agent pour la modélisation et simulation de systÚmes complexes multidynamiques (une approche multi-comportementale basée sur le pattern "Agent MVC")

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    La co-construction et la rĂ©utilisation de modĂšles font l'objet de plusieurs travaux dans le domaine de la simulation. Cependant, dans le domaine plus spĂ©cifique de la Simulation OrientĂ©e Agent (SOA), nous pouvons constater un manque sur ces deux points malgrĂ© un besoin fort de la part des thĂ©maticiens. La co-construction est essentielle pour optimiser la mise en commun du savoir de diffĂ©rents experts, mais nous faisons souvent face Ă  des divergences de points de vue. Les mĂ©thodologies existantes pour la co-construction en SOA ne permettent qu'un faible niveau de collaboration entre thĂ©maticiens durant la phase initiale de modĂ©lisation, ainsi qu'entre les des thĂ©maticiens avec les modĂ©lisateurs ou les modĂ©lisateurs-informaticiens... Pour faciliter cette co-construction, nous proposons de suivre une mĂ©thodologie de conception favorisant cette collaboration. La rĂ©utilisation de modĂšle octroie un gain de temps significatif, une amĂ©lioration du modĂšle et l'apport de nouvelle connaissance. Les mĂ©thodologies en SOA dans ce domaine existent. Cependant, dans le spectre de rĂ©utilisation, elles sont souvent limitĂ©es au niveau du modĂšle complet ou de l'agent avec l'impossibilitĂ© de "descendre" plus bas. L'expĂ©rience de EDMMAS, un cas concret d'un modĂšle issu de trois rĂ©utilisations successives, nous a permis de constater une nouvelle complexitĂ© qui dĂ©coule de la dĂ©multiplication des comportements des agents et crĂ©e un dĂ©calage consĂ©quent entre le modĂšle opĂ©rationnel et le modĂšle conceptuel. Notre objectif est de promouvoir la rĂ©utilisation aussi bien des modĂšles, que des agents et de leurs comportements.Pour rĂ©pondre Ă  ces questionnements, nous proposons dans ce manuscrit une maniĂšre de codifier et d'intĂ©grer la connaissance provenant de disciplines diffĂ©rentes dans le modĂšle, tout en utilisant des modules "composables" qui facilitent la rĂ©utilisation. Nous proposons (i) une nouvelle architecture Agent (aMVC), appliquĂ©e dans un cadre multidynamique (DOM), avec l'appui (ii) d'une approche mĂ©thodologique (MMC) basĂ©e sur la dĂ©composition et rĂ©utilisation des comportements. Cet ensemble de propositions, (i) et (ii), permet de conduire un projet pluridisciplinaire de SOA avec un grand nombre d'acteurs, facilitant la co-construction des modĂšles grĂące Ă  l'instauration de nouvelles synergies entre les diffĂ©rents acteurs participant Ă  la modĂ©lisation. Les concepteurs pourront travailler de maniĂšre autonome sur leur dynamique et la plateforme fera l'intĂ©gration de ces derniĂšres en assurant la cohĂ©sion et la robustesse du systĂšme. Nos contributions offrent la capacitĂ© de crĂ©er les briques Ă©lĂ©mentaires du systĂšme de maniĂšre indĂ©pendante, de les associer et de les combiner pour former des agents, selon des dynamiques conformĂ©ment Ă  l'approche DOM. Elles permettent ainsi de comparer la logique selon diffĂ©rentes possibilitĂ©s pour une mĂȘme dynamique et d'ouvrir la perspective d'Ă©tudier un grand nombre d'alternatives de modĂ©lisation d'un mĂȘme systĂšme complexe, et de les analyser ensuite Ă  une Ă©chelle trĂšs fine.Co-building and reuse of models are at the center of several studies in the field of simulation. However, in the more specific field ofMulti-Agent Based Simulation (MABS), there is a lack of methodology to resolve these two issues, despite a strong need by experts.Model co-building is essential to optimize knowledge sharing amongst different experts, but we often face divergent viewpoints. Existing methodologies for the MABS co-building allow only a low level of collaboration among experts during the initial phase of modeling, and between domain experts with modelers or computer scientists... In order to help this co-building, we propose and follow a methodology to facilitate this collaboration. Model reuse can provide significant time savings, improve models quality and offer new knowledge. Some MABS methodologies in this area exist. However, in the spectrum of reuse, they are often limited to a full model s reuse or agent s reuse with the impossibility of reusing smaller parts such as behaviors. The EDMMAS experiment was a concrete case of three successive model reuses. It allowed us to observe new complexity arising from the increase of agents behaviors. This creates a gap between operational model and conceptual model.Our goal is to promote the reuse of models, agents and their behaviors.To answer these questions, we propose in this thesis a new way to codify and integrate knowledge from different disciplines in the model, while using "composable"modules that facilitate reuse.We propose (i) a new agent architecture (aMVC), applied to a multidynamical approach (DOM), with the support (ii) of a methodology (MMC) based on the decompositionand reuse of behaviors.Proposals (i) and (ii) allow us to lead a multidisciplinary MABS project with a large number of actors, helping the co-building of models through the introduction of synergies among the different actors involved in the modeling. They can work independently on their dynamics and the platformwill integrate those, ensuring cohesion and robustness of the system. Our contributions include the ability to create the building blocks of the system independently, associate and combine them to formagents. This allows us to compare possibilities for the same dynamic and open the prospect of studyingmany alternate models of the same complex system, and then analyze at a very fine scale.SAINT DENIS/REUNION-Droit Lettre (974112101) / SudocSudocFranceF

    Étude du Cortex PrĂ©moteur pendant le choix de l’action lors d’une prise de dĂ©cision entraĂźnant une rĂ©compense.

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    La prise de dĂ©cision motrice implique que le sujet analyse les diffĂ©rentes stratĂ©gies possibles, en se basant sur l’observation de son environnement notamment, qui le conduisent Ă  une dĂ©cision motrice finale la plus appropriĂ©e. Pour explorer ce processus, nous avons rĂ©alisĂ© un projet de recherche qui a pour but de déterminer comment varie l’activité des cellules de trois différentes aires motrices du cortex cĂ©rĂ©bral, en fonction de plusieurs indices visuels observĂ©s lors du mĂ©canisme de prise de dĂ©cision complexe. Dans ce contexte, les indices sensoriels utilisĂ©s peuvent soit présenter des indices ambigus ou contradictoires en faveur de différents choix d’actions. Ce procĂ©dĂ© nĂ©cessite Ă  ce que le cerveau dĂ©termine Ă  quel degrĂ© un indice sensoriel est plus en faveur d’un choix que d’un autre, et quel est le meilleur choix d’action Ă  réaliser en se basant sur les indices sensoriels reçus durant une pĂ©riode de temps donnĂ©e. Dans ce projet de thĂšse nous avons enregistré l’activité des cellules des aires corticales motrices primaires (M1), du prĂ©-moteur dorsal (PMd), et aussi du prĂ©frontal dorso-latĂ©ral (DLPF), chez un singe, dans plusieurs tĂąches dĂ©cisionnelles dont certaines ont Ă©tĂ© notamment utilisĂ©es au prĂ©alable au sein de notre laboratoire par Coallier et al. (2014,2015). Dans cette thĂšse, nous prĂ©senterons les observations obtenues dans le PMd. Dans les essais de nos diffĂ©rentes tĂąches, nous avons utilisĂ© des stimuli visuels correspondants Ă  des damiers multicolores composés d’un nombre variable de carrĂ©s bleus et jaunes. Ces damiers fournissaient diffĂ©rents niveaux « d’évidences » en faveur des cibles bleues ou jaunes, Ă  atteindre en rĂ©alisant un mouvement du bras. Dans ce projet, nos hypothĂšses sont les suivantes: 1) l’activité des cellules du PMd est plus impliquĂ©e dans la sĂ©lection de l’action que dans les processus perceptuels de la tĂąche, 2) les cellules du PMd pourraient jouer un rĂŽle dans les procĂ©dĂ©s mĂ©tacognitifs tels que la confiance en des choix d’actions. En conclusion, nos expĂ©riences ont permis de mettre en Ă©vidence des mĂ©canismes neuronaux Ă  travers lesquels le cortex prĂ©moteur dorsal (PMd) contribue Ă  la planification et Ă  l’exécution des mouvements volontaires du bras. Plus précisément, nos données montrent que le PMd est plus impliquĂ© dans les aspects moteurs, que perceptuels de la prise de dĂ©cision sensorimotrice. De plus, le PMd exprime une activitĂ© qui pourrait reflĂ©ter des processus neuronaux par lesquels les singes font un suivi et Ă©valuent leur propre performance dans les tĂąches, afin de prĂ©dire la probabilitĂ© de bonne rĂ©ponse et de rĂ©ussite de leurs dĂ©cisions, et pour attribuer un niveau de confiance en leurs dĂ©cisions.Motor decision-making implies that the subject analyses different possible strategies, based on the observation of his environment in particular, which leads him to select the most appropriate final motor decision. To explore this process, we conducted a research project to determine how neural activity in the dorsal premotor cortex (PMd) varies according to several visual cues observed during a complex decision-making process. In this context, the sensory instructional cues used may either present ambiguous or even contradictory evidence in favor of different motor choices. This process requires the brain to determine to what degree sensory input is more in favor of one choice than another, and what is the best choice of action to take based on the sensory cues received over a given period of time. To do so, we recorded the activity of single neurons in the dorsal pre-motor cortex (PMd of a monkey, in several decision-making tasks, some of which were previously used in our laboratory by Coallier et al.(2014, 2015). We tested neural activity in our different tasks, by using visual stimuli that resembled multicolored checkerboards, composed of a variable number of blue and yellow squares. These checkerboards provided different levels of "evidence" in favor of blue or yellow targets, to be reached by moving the arm. In this project, our hypothesis are as follows: 1) PMd cell activity is more involved in action selection than in the perceptual processes of the task, 2) PMd cells could play a role in metacognitive processes such as confidence in action choices. In conclusion, our experiments provided new insights into the neural mechanisms by which the dorsal premotor cortex (PMd) contributes to the planning and execution of voluntary arm movements. In particular, our data show that PMd is more implicated in the motor aspects of sensorimotor decisions and expresses little or no activity related to the perceptual aspects of the decision-making process. Furthermore, PMd neurons express activity that might reflect neuronal processes by which the monkeys monitor and evaluate their performance in the tasks, in order to predict the probability of correct responses and success of their decisions, and to attribute a level of metacognitive confidence in their motor decisions

    Démarche, modÚles et outils multi-agents pour l'ingénierie des collectifs cyber-physiques

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    We call a Collective Cyber-Physical System (CCPS), a system consisting of numerous autonomous execution units achieving tasks of control, communication, data processing or acquisition. These nodes are autonomous in decision making and they can cooperate to overcome gaps of knowledge or individual skills in goal achievement.There are many challenges in the design of these collective systems. This Habilitation thesis discusses various aspects of such a system engineering modeled according to a multi-agent approach.First, a complete CCPS design method is proposed. Its special features are discussed regarding the challenges mentioned above. Agent models and collective models suitable to constrained communications and changing environments are then proposed to facilitate the design of CCPS. Finally, a tool that enables the simulation and the deployment of hw/sw mixed collective systems is presented.These contributions have been used in several academic and industrial projects whose experience feedbacks are discussed.Nous appelons "collectif cyber-physique" un systĂšme embarquĂ© en rĂ©seau dans lequel les nƓuds ont une autonomie de dĂ©cision et coopĂšrent spontanĂ©ment afin de participer Ă  l'accomplissement d'objectifs du systĂšme global ou de pallier des manques de connaissances ou de compĂ©tences individuelles. Ces objectifs portent notamment sur l'Ă©tat de leur environnement physique. La conception de ces collectifs prĂ©sente de nombreux dĂ©fis. Ce mĂ©moire d'Habilitation propose une discussion des diffĂ©rents aspects de l'ingĂ©nierie de ces systĂšmes que nous modĂ©lisons en utilisant le paradigme multi-agent. Tout d'abord, une mĂ©thode complĂšte d'analyse et de conception est proposĂ©e. Ses diffĂ©rentes particularitĂ©s sont discutĂ©es au regard des diffĂ©rents dĂ©fis prĂ©cĂ©demment Ă©voquĂ©s. Des modĂšles d'agent et de collectifs adaptĂ©s aux communications contraintes et aux environnements changeants sont alors proposĂ©s. Ils permettent de simplifier la conception des collectifs cyber-physiques. Enfin, un outil qui permet la simulation et le dĂ©ploiement de systĂšmes collectifs mixtes logiciels/matĂ©riels est introduit.Ces contributions ont Ă©tĂ© Ă©prouvĂ©es dans des projets acadĂ©miques et industriels dont les retours d'expĂ©riences sont exploitĂ©s dans les diffĂ©rentes discussions

    SystĂšme complet d’acquisition vidĂ©o, de suivi de trajectoires et de modĂ©lisation comportementale pour des environnements 3D naturellement encombrĂ©s : application Ă  la surveillance apicole

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    This manuscript provides the basis for a complete chain of videosurveillence for naturally cluttered environments. In the latter, we identify and solve the wide spectrum of methodological and technological barriers inherent to : 1) the acquisition of video sequences in natural conditions, 2) the image processing problems, 3) the multi-target tracking ambiguities, 4) the discovery and the modeling of recurring behavioral patterns, and 5) the data fusion. The application context of our work is the monitoring of honeybees, and in particular the study of the trajectories bees in flight in front of their hive. In fact, this thesis is part a feasibility and prototyping study carried by the two interdisciplinary projects EPERAS and RISQAPI (projects undertaken in collaboration with INRA institute and the French National Museum of Natural History). It is for us, computer scientists, and for biologists who accompanied us, a completely new area of investigation for which the scientific knowledge, usually essential for such applications, are still in their infancy. Unlike existing approaches for monitoring insects, we propose to tackle the problem in the three-dimensional space through the use of a high frequency stereo camera. In this context, we detail our new target detection method which we called HIDS segmentation. Concerning the computation of trajectories, we explored several tracking approaches, relying on more or less a priori, which are able to deal with the extreme conditions of the application (e.g. many targets, small in size, following chaotic movements). Once the trajectories are collected, we organize them according to a given hierarchical data structure and apply a Bayesian nonparametric approach for discovering emergent behaviors within the colony of insects. The exploratory analysis of the trajectories generated by the crowded scene is performed following an unsupervised classification method simultaneously over different levels of semantic, and where the number of clusters for each level is not defined a priori, but rather estimated from the data only. This approach is has been validated thanks to a ground truth generated by a Multi-Agent System. Then we tested it in the context of real data.Ce manuscrit propose une approche mĂ©thodologique pour la constitution d’une chaĂźne complĂšte de vidĂ©osurveillance pour des environnements naturellement encombrĂ©s. Nous identifions et levons un certain nombre de verrous mĂ©thodologiques et technologiques inhĂ©rents : 1) Ă  l’acquisition de sĂ©quences vidĂ©o en milieu naturel, 2) au traitement d’images, 3) au suivi multi-cibles, 4) Ă  la dĂ©couverte et la modĂ©lisation de motifs comportementaux rĂ©currents, et 5) Ă  la fusion de donnĂ©es. Le contexte applicatif de nos travaux est la surveillance apicole, et en particulier, l’étude des trajectoires des abeilles en vol devant la ruche. De ce fait, cette thĂšse se prĂ©sente Ă©galement comme une Ă©tude de faisabilitĂ© et de prototypage dans le cadre des deux projets interdisciplinaires EPERAS et RISQAPI (projets menĂ©es en collaboration avec l’INRA Magneraud et le MusĂ©um National d’Histoire Naturelle). Il s’agit pour nous informaticiens et pour les biologistes qui nous ont accompagnĂ©s, d’un domaine d’investigation totalement nouveau, pour lequel les connaissances mĂ©tiers, gĂ©nĂ©ralement essentielles Ă  ce genre d’applications, restent encore Ă  dĂ©finir. Contrairement aux approches existantes de suivi d’insectes, nous proposons de nous attaquer au problĂšme dans l’espace Ă  trois dimensions grĂące Ă  l’utilisation d’une camĂ©ra stĂ©rĂ©ovision haute frĂ©quence. Dans ce contexte, nous dĂ©taillons notre nouvelle mĂ©thode de dĂ©tection de cibles appelĂ©e segmentation HIDS. Concernant le calcul des trajectoires, nous explorons plusieurs approches de suivi de cibles, s’appuyant sur plus ou moins d’a priori, susceptibles de supporter les conditions extrĂȘmes de l’application (e.g. cibles nombreuses, de petite taille, prĂ©sentant un mouvement chaotique). Une fois les trajectoires collectĂ©es, nous les organisons selon une structure de donnĂ©es hiĂ©rarchique et mettons en Ɠuvre une approche BayĂ©sienne non-paramĂ©trique pour la dĂ©couverte de comportements Ă©mergents au sein de la colonie d’insectes. L’analyse exploratoire des trajectoires issues de la scĂšne encombrĂ©e s’effectue par classification non supervisĂ©e, simultanĂ©ment sur des niveaux sĂ©mantiques diffĂ©rents, et oĂč le nombre de clusters pour chaque niveau n’est pas dĂ©fini a priori mais est estimĂ© Ă  partir des donnĂ©es. Cette approche est dans un premier temps validĂ©e Ă  l’aide d’une pseudo-vĂ©ritĂ© terrain gĂ©nĂ©rĂ©e par un SystĂšme Multi-Agents, puis dans un deuxiĂšme temps appliquĂ©e sur des donnĂ©es rĂ©elles

    ModÚle multi-agents d'aide à la décision pour la gestion des services préhospitaliers d'urgence

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    La nĂ©cessitĂ© de mieux comprendre et maĂźtriser la complexitĂ© des systĂšmes d’information exige le dĂ©veloppement de nouvelles mĂ©thodes de modĂ©lisation et de rĂ©solution de problĂšmes. Ce travail de recherche s’intĂ©resse Ă  la conception et la modĂ©lisation d’un systĂšme d’aide Ă  la dĂ©cision dans lequel le savoir et les compĂ©tences de l’expert permettent d’analyser et de proposer de nouveaux modĂšles multi-agents. Le dĂ©veloppement d’un tel modĂšle relĂšve un certain nombre de difficultĂ©s de conception, liĂ©s notamment Ă  l’efficience et l’efficacitĂ© du processus de calcul et de rĂ©solution du problĂšme, auxquels on apporte des Ă©lĂ©ments de solution. Beaucoup de systĂšmes complexes se caractĂ©risent par des dynamiques non linĂ©aires, dĂ©sordonnĂ©es et alĂ©atoires, en rĂ©sumĂ© compliquĂ©es dans le sens oĂč leur assimilation demande du temps et du talent. Les mĂ©thodes mathĂ©matiques classiques (Ă©quations diffĂ©rentielles, modĂšles probabilistes, etc.) peuvent s’avĂ©rer inappropriĂ©es pour modĂ©liser de tels systĂšmes dans lesquels l’interaction occupe un rĂŽle trĂšs important. La modĂ©lisation Ă  base d’agents rĂ©actifs est l’une des techniques de modĂ©lisation microscopique les plus rĂ©pandues. Pourquoi choisir une modĂ©lisation orientĂ©e agent plutĂŽt qu’un autre mĂ©ta-modĂšle de modĂ©lisation? PremiĂšrement, le modĂšle agent est trĂšs riche. Il aide ainsi le concepteur Ă  schĂ©matiser facilement des processus qualitatifs et quantitatifs et permet d’interagir des entitĂ©s hĂ©tĂ©rogĂšnes aux architectures diverses. Pourtant, la raison principale est souvent liĂ©e Ă  la vocation de modĂ©lisation : bien apprĂ©hender la relation entre actions/comportements individuels et action/comportement collectif. Ce travail est menĂ© principalement dans un cadre applicatif liĂ© au problĂšme de planification et de gestion des services prĂ©hospitaliers d’urgence (SPU). En effet, on trouve un ensemble de recherches qui traitent le sujet de la gestion et de la planification des SPU. Chaque travail de recherche traite une problĂ©matique bien spĂ©cifique de ce domaine, soit la confection des horaires des ambulanciers, soit la gestion de la demande en services prĂ©hospitaliers, ou la gestion des vĂ©hicules/ambulances, etc. Cette thĂšse s’intĂ©resse Ă  la problĂ©matique de planification des services prĂ©hospitaliers d’urgence afin de mieux rĂ©pondre Ă  la demande de service et par consĂ©quence diminuer le temps-rĂ©ponse des ambulanciers. Elle adopte une approche de rĂ©solution globale et intĂ©grĂ©e. Elle vise la proposition d’un modĂšle sous forme de diffĂ©rentes composantes d’aide Ă  la dĂ©cision. Elle intĂšgre des techniques d’optimisation touchant Ă  la fois la planification des horaires, la gestion des remplacements, la gestion de la flotte de vĂ©hicules, la gestion de la capacitĂ© des dĂ©pĂŽts, la couverture de la demande et la gestion des Ă©vĂ©nements spĂ©ciaux. Le modĂšle proposĂ© est basĂ© sur une architecture multi-agents et permet de rĂ©pondre aux contraintes et aux alĂ©as survenus lors de la planification des SPU. Le travail rĂ©alisĂ© dans le cadre de cette thĂšse est articulĂ© autour de trois articles suivants : ‱ « Integrated and global approach (IGAP) based on multi-agent systems for the management of prehospital emergency services », soumis Ă  Computers & Industrial Engineering de Elsevier. Cet article prĂ©sente une introduction aux systĂšmes multiagents appliquĂ©s aux SPU et propose une nouvelle approche globale et intĂ©grĂ©e pour sa rĂ©solution appelĂ©e IGAP. ‱ « Scheduling Model for Prehospital Emergency Services », soumis Ă  l’European Journal of Operational Research de Elsevier. Cet article traite le problĂšme de confection d’horaires des techniciens ambulanciers. Notre contribution rĂ©side dans la proposition d’un modĂšle mathĂ©matique appelĂ© « set covering » qui rĂ©sout un problĂšme de couverture intĂ©grĂ© dans un nouveau systĂšme suffisamment flexible de confection d’horaires. ‱ « Multi-Agent Decision-Making Support Model for the Management of Prehospital Emergency Services », publiĂ© dans International Journal of Machine Learning and Computing, de IACSIT. Cet article porte sur le thĂšme de la modĂ©lisation et de l’aide Ă  la dĂ©cision dans le cadre des systĂšmes complexes dont on propose une architecture Ă  base d’agents d’aide Ă  la dĂ©cision dĂ©diĂ©e Ă  la gestion des services prĂ©hospitaliers d’urgence

    Outils et modÚles collaboratifs pour la gestion des tensions dans les services des urgences pédiatriques

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    In the healthcare production management systems, the control of the patient flows and the anticipation of the tensions are major issues. Due to the increasing the crowding situations and their consequences, there is an ever increasing emphasis on the ability of the actors in hospital and healthcare pathways to manage the patient health care process. They must be able to control the crowding (peaks of activities, congestion of services) that are related to patient and healthcare processes flows. However, decision makers do not have sufficient methodologies and decision support tools adapted for controlling the patient flows.This thesis aims to investigate and develop modeling, optimization and implementation of a Support System to improve the care of patients in normal situation and crowding situation in Services Pediatric Emergencies (SUP) of the Lille University Hospital. The objective of this thesis is to propose appropriate solutions to the SUP to improve care for patients in terms of wait times. We therefore modeled the process of care for patients by Workflow approach to identify malfunctions in the SUP near the modeling phase; we proposed a resolution of agent-based architecture to optimize scheduling patient flow and significantly decrease their waiting time during periods of tension. Then we studied a dynamic process orchestration workflow by agents to reduce the expectations of patients running time. This thesis is conducted under the ANR HOST project in collaboration with the Lille University Hospital SUP. The simulation results highlight the contribution of the alliance between the multi-agent systems and optimization for decision supportDans la gestion des systĂšmes de production de soins, la maĂźtrise des flux hospitaliers et l'anticipation des tensions sont des enjeux majeurs. Les acteurs du secteur hospitalier et des filiĂšres de soins doivent maĂźtriser des tensions telles les pics d'activitĂ©s et les engorgements de services qui sont liĂ©es aux flux des patients et aux flux des processus de soins. Ils sont toutefois dĂ©munis en mĂ©thodologies et outils d'aide Ă  la dĂ©cision et de pilotage adaptĂ©s. Cette thĂšse a pour but d’étudier et de dĂ©velopper la modĂ©lisation, l'optimisation et la mise en Ɠuvre d'un SystĂšme d’Aide Ă  l’amĂ©lioration de la prise en charge des patients en mode normal et en mode tension dans les Services des Urgences PĂ©diatriques (SUP) du CHRU de Lille. L’objectif de cette thĂšse est de proposer des solutions appropriĂ©es au SUP permettant d’amĂ©liorer la prise en charge des patients en termes de temps d’attente. Nous avons donc modĂ©lisĂ© le processus de prise en charge des patients par l’approche Workflow afin d’identifier les dysfonctionnements au SUP prĂšs cette phase de modĂ©lisation, nous avons proposĂ© une architecture de rĂ©solution Ă  base d’agents afin d’optimiser l’ordonnancement des flux patients et diminuer considĂ©rablement leur temps d’attente en pĂ©riodes des tensions. Ensuite nous avons Ă©tudiĂ© une dĂ©marche d’orchestration dynamique du Workflow par les agents afin de rĂ©duire les temps d’attentes des patients en cours d’exĂ©cution. Cette these est menĂ©e dans le cadre du projet ANR HOST avec la collaboration du SUP de CHRU de Lille. Les rĂ©sultats des simulations mettent en exergue l’apport de l’alliance entre les systĂšmes multi-agent et l’optimisation pour l’aide Ă  la dĂ©cision

    Architecture logique d'un systÚme multi agents de suivi multi caméra distribué : exploitation du modÚle de croyance transférable

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    This thesis presents the joint use of the theory of evidence and multiple hypothesis tracking for modeling and managing a system for monitoring multiple cameras in a motorway. The tracking is based on the re-identification of objects (vehicles) on the basis of visuals and times informations. A realization of these concepts results in the design and implementation of a software architecture for multiple agents management of multiple camera tracking system. After presenting the state of the art on the frameworks of uncertainty management and that on information fusion for the matching, and the multi-agent systems, our contribution in this work is on two or three levels. The first was an adaptation of the decision phase of the transferable belief model to incorporate the use of multi-hypotheses tracking as a tool of ambiguity survey in case of indecision in matching situation. The second contribution was a proposition of agent-based software architecture for management of a multiple cameras tracking system. We have proposed the global system modeling as well as agents and their interactions modeling using a personal analysis method but nevertheless inspired by modelisation languages and tolls such as Agent UML, MaSE and others, because there is not yet a standard and normalized tool on the subject. Our third contribution was to begin an implementation of our agent-based software architecture using JADE (Java Agent Development Framework). Some experiment and discussions are presented at the end to lead to our conclusions and perspectives.Cette thĂšse prĂ©sente l'utilisation conjointe de la thĂ©orie de l'Ă©vidente et du suivi multi-hypothĂšses pour la modĂ©lisation et la gestion d'un systĂšme de suivi multi-camĂ©ras dans un environnement autoroutier. Le suivi est basĂ© sur la rĂ©-identification des objets (vĂ©hicules) sur la base d'information visio-temporelles. Une concrĂ©tisation de ces concepts se traduit par la conception et la mise en oeuvre d'une architecture logicielle multi-agents de gestion du suivi multi-camĂ©ras. AprĂšs une prĂ©sentation de l'Ă©tat de l'art sur les cadres de gestion de l'incertain et celui relatif Ă  fusion de l'information pour la mise en correspondance, et sur les systĂšmes multi-agents, notre apport dans ce travail se situe Ă  trois niveaux. Le premier a Ă©tĂ© une adaptation de la phase de dĂ©cision du modĂšle de croyance transfĂ©rable pour y intĂ©grer l'utilisation du suivi multi-hypothĂšses comme outil de levĂ©e d'ambigĂŒitĂ© rn cas d'indĂ©cision face Ă  une situation de mise en correspondance. Le second apport a Ă©tĂ© celui de proposer une architecture logicielle Ă  base d'agents pour la gestion du systĂšme du suivi multi-camĂ©ras. Nous en avons proposĂ© la modĂ©lisation globale ainsi que celle des agents et de leurs interactions en utilisant une dĂ©marche personnelle d'analyse mais toutefois inspirĂ©e de langages et outils de modĂ©lisation tels que Agent UML et MaSE pour ne citer que ceux-lĂ , du fait qu'il n'existe pas rĂ©ellement un standard normalisĂ© Ă  ce jour dans ce domaine. Notre troisiĂšme apport a Ă©tĂ© de faire un dĂ©but d'implĂ©mentation de notre architecture logicielle Ă  base d'agent en nous basant sur la plateforme JADE (Java Agent DEvelopment Framework). Quelques expĂ©rimentations et discussions des rĂ©sultats sont prĂ©sentĂ©es Ă  la fin pour dĂ©boucher sur nos conclusions et perspectives

    Langage de programmation pour les simulations géoréférencées à base d'agents

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    Lors des dix derniĂšres annĂ©es, les technologies basĂ©es sur les agents logiciels ont Ă©tĂ© appliquĂ©es dans plusieurs domaines tels que les jeux vidĂ©o, les films oĂč Ă©voluent des personnages animĂ©s, en rĂ©alitĂ© virtuelle, dans le dĂ©veloppement d’interfaces oĂč sont fournis des agents « assistants », dans les applications Web Ă©ducatives utilisant des personnages virtuels, pour ne nommer que ceux-lĂ . Dans plusieurs de ces domaines, les simulations Ă  base d’agents nĂ©cessitent l’intĂ©gration de donnĂ©es gĂ©ographiques. Celles-ci intĂšgrent une dimension spatiale et permettent la simulation de divers phĂ©nomĂšnes complexes tels que ceux qui sont liĂ©s aux dynamiques urbaines. Ce qui a menĂ© Ă  un nouveau domaine de recherche : les simulations gĂ©orĂ©fĂ©rencĂ©es Ă  base d’agents (ou SGBA). Certaines plateformes logicielles dĂ©veloppĂ©es pour les SGBA permettent Ă  l’aide de diffĂ©rentes techniques, la spĂ©cification et l’implantation de simulations Ă  base d’agents. Par contre, les comportements des agents qui peuvent y ĂȘtre spĂ©cifiĂ©s sont encore trĂšs limitĂ©s, ce qui est insuffisant pour le dĂ©veloppement de simulations gĂ©orĂ©fĂ©rencĂ©es de phĂ©nomĂšnes sociaux. Dans ce type de simulations, les agents doivent agir de façon autonome et possĂ©der des capacitĂ©s d’apprĂ©hension de l’espace et de prise de dĂ©cisions en rapport avec l’environnement gĂ©ographique dans lequel ils Ă©voluent. Pour possĂ©der de telles caractĂ©ristiques, nous considĂ©rons que ces agents doivent au minimum possĂ©der un mĂ©canisme de perception autonome et individuel (de l’espace physique, des autres objets et agents), en plus d’ĂȘtre proactifs et possĂ©der des comportements autonomes prenant en compte de leur connaissance du monde dans lequel ils Ă©voluent (leur environnement virtuel). La spĂ©cification de ce type d’agents est une tĂąche trĂšs difficile et, Ă  notre connaissance, aucun environnement de dĂ©veloppement actuel n’offre de langage de programmation permettant de crĂ©er ce type d’agents. Dans le contexte du projet PLAMAGS (Programming LAnguage for MultiAgent GeoSimulations), nous avons dĂ©veloppĂ© un nouveau langage de programmation orientĂ©-agent, une dĂ©marche de conception appliquĂ©e et un environnement de dĂ©veloppement permettant la crĂ©ation et l’exĂ©cution rapide et simple de simulations gĂ©orĂ©fĂ©rencĂ©es Ă  base d’agents. Les principales contributions du projet PLAMAGS sont : - Un langage de programmation descriptif, procĂ©dural et orientĂ©-objet complet et utilisable Ă  toutes les Ă©tapes du processus de dĂ©veloppement et totalement dĂ©diĂ© aux SGBA. Ce qui permet d’éliminer l’étape de transition et de transposition du modĂšle thĂ©orique en langage de programmation et ainsi Ă©viter toutes les difficultĂ©s qui y sont rattachĂ©es. - Une dĂ©marche de conception appliquĂ©e oĂč les Ă©tapes de modĂ©lisation, conception, implĂ©mentation, exĂ©cution et validation sont fusionnĂ©es et intĂ©grĂ©es Ă  chaque Ă©tape de la dĂ©marche. - Un modĂšle comportemental puissant (pour les agents), intuitif, modulaire, extensible et flexible permettant un dĂ©veloppement itĂ©ratif incrĂ©mental Ă  l’aide d’abstractions prenant la forme de dĂ©compositions (sous-comportements). - Un modĂšle d’interactions spatialisĂ©es clairement dĂ©fini et directement intĂ©grĂ© dans les primitives du langage de programmation.In the last decade, technologies based on software agents have been used in many domains such as video games, movies containing animated characters, virtual reality, in visual interfaces development where “wizards” are supplied and in educative Web applications using virtual characters, just to name a few. In many of these domains, agent-based simulations require the integration of geographic data. These add a spatial dimension and allow the simulation of many complex phenomena such as those included in urban dynamics. This has spawned a new research field: Multi-Agent- Geo-Simulation (MAGS for short). Some of the frameworks developed for MAGS use many different techniques to specify and implement tagent-based simulations. However, the agents’ behaviors that can be specified are usually very limited and are insufficient for the development of geo-referenced simulation of social phenomena. In this type of simulation, the agents must act autonomously and have the ability to perceive the environment in which they evolve, and then take decision based on these perceptions. To benefit from such characteristics, we consider that these agents must minimally have a perception mechanism that is autonomous and unique to each agent which need as well as to be proactive and have autonomous behavior in relation to their virtual environment. The specification of this type of agent is a difficult task and, to the best of our knowledge, none of the existing development environment offers a language able to fulfill it. In the context of the PLAMAGS (Programming LAnguage for Multi-Agent Geo-Simulations) Project, we developed a new agent-oriented programming language, an applied design methodology and an integrated development environment that allow a quick and simple design and execution cycle of agent-based geo-referenced simulations. The main contributions of this work are as follows: - A full-fledged descriptive programming language, procedural and object-oriented that is usable at every stage of the development cycle and that is dedicated to MAGS. This language eliminates the transition and transposition from the theoretical model to the programming language and thus avoids all the difficulties inherent to such a transposition task. - An applied development methodology where the modeling, design and implementation, execution and validation steps are merged and integrated throughout the development cycle. - A behavioral model that is powerful (agent wise), intuitive, modular, extensible and flexible and thus allows a sequential and iterative development using abstractions based on decomposition (sub-behaviors). - A spatialized interaction model that is clearly defined and directly integrated in the primitives of the programming language
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