Approches environnement-centrées pour la simulation de systèmes multi-agents: Pour un déplacement de la complexité des agents vers l'environnement

This habilitation thesis synthesizes research works which are mainly related to the field of Multi-Agent Based Simulation (MABS). MABS is a general framework for modeling and experimenting with systems in which the dynamics emerges from local interactions among individuals (autonomous agents). Examples of use range from the study of natural systems (e.g. ant colonies, crowds or traffic jams) to the engineering of artificial ones (e.g., collective robotics, distributed artificial intelligence-based softwares). To this end, MABS modeling represents the behavior of individuals, their environment and interactions, so that global dynamics can be computed and studied from the bottom up. In this context, we have been investigating research on the theory and practice of MABS from two different perspectives : (1) the design of generic abstractions dedicated to the modeling of multi-agent dynamics (e.g., the IRM4S model) and (2) the engineering of MABS (MaDKit and TurtleKit platforms). Besides, we have been experimenting with MABS in different application domains such as image processing, video games, and collective robotics. Contrary to approaches that put the emphasis on the agent behaviors, all these works have been done by considering the environment of the agents as a first order abstraction. In this thesis, we first reflect upon the research we have conducted according to this perspective. Next, we show how we actually use this perspective to propose an original approach for using General-Purpose processing on Graphics Processing Units (GPGPU) within MABS, and then present the research perspectives related to our positioning.Les travaux de recherche synthétisés dans ce mémoire s’inscrivent principalement dans le domaine de la modélisation et de la simulation de systèmes multi-agents (SMA). La simulation multi-agents met en œuvre des modèles où les individus, leur environnement et leurs interactions sont directement représentés. Dans ces modèles, chaque individu –agent autonome– possède son propre comportement et produit ses actions en fonction d’une perception locale de son environnement. Ainsi, la simulation multi-agents est utilisée pour étudier des systèmes naturels comme les colonies de fourmis, les dynamiques de foules ou le trafic urbain, mais aussi pour concevoir des systèmes artificiels, par exemple dans le cadre de la robotique collective ou le développement de logiciels basés sur de l’intelligence artificielle distribuée. Dans ce cadre, nos recherches ont porté sur des problématiques liées à la modélisation de simulations multi-agents, avec la proposition de modèles formels et conceptuels (e.g. le modèle IRM4S) et d’outils logiciels génériques (plates-formes MaDKit et TurtleKit), et sur leur utilisation dans divers domaines tels que le jeu vidéo, le traitement numérique de l’image ou la robotique collective. Contrairement aux approches centrées sur la conception des comportements individuels, dans ces travaux l’environnement des agents est considéré comme une abstraction de premier ordre. Dans ce mémoire, nous dressons tout d’abord un bilan de nos recherches en argumentant l’intérêt d’une telle démarche pour les modèles multi-agents. Nous montrons ensuite comment celle-ci nous a récemment permis de proposer une approche originale dans le cadre de l’utilisation du calcul haute performance sur carte graphique (GPGPU) pour la simulation de SMA, avant de présenter les perspectives de recherche associées à notre positionnement

Apport de l'intelligence artificielle au domaine des villes intelligentes : application à l'assistance des déplacements des personnes à mobilité réduite

La transformation des villes en « villes intelligentes » est un des objectifs que les gouvernements visent depuis une dizaine d’années. Cette transformation touche à plusieurs aspects de la ville, dont l’éco-citoyenneté, la gouvernance durable ou encore la mobilité intelligente. C’est sur cet aspect que nos travaux se focalisent. En effet, malgré une certaine progression depuis quelques années, les personnes à mobilité réduite sont souvent oubliées dans la question de l’amélioration des déplacements urbains grâce aux technologies de l’information et de la communication. Parmi ces technologies, l’intelligence artificielle englobe plusieurs domaines et est en plein essor. Un de ces derniers, l’intelligence ambiante vise à la conception de services interconnectés interagissant avec l’environnement physique réel pour offrir des services visant à supporter les activités humaines. C’est dans ce contexte que se placent nos travaux : l’étude et la construction d’un système ambiant dédié à l’assistance des personnes à mobilité réduite en milieu urbain. Or, plusieurs verrous contraignent la conception d’un tel système. Tout d’abord, dans ces domaines, nous avons remarqué que le vocabulaire des termes issus de ces domaines était inconstant, et que toute la communauté scientifique n’est pas unanime sur la définition de certains concepts. Notre première contribution consiste en une ontologie, décrite en OWL, qui recouvre l’ensemble des éléments et concepts nécessaires à la conception de ce type de systèmes. Ensuite, plusieurs études scientifiques actuelles soulignent le manque de modèle d’architecture générique pour de tels systèmes. Ce faisant, la myriade de solutions proposées dans ce domaine souffre de limites fortes sur le plan de l’interopérabilité et de la réutilisabilité des travaux. C’est pourquoi notre deuxième contribution se traduit en un modèle générique facilitant la conception de tout type de système ambiant dédié à l’assistance. Ce modèle s’appuie sur l’ontologie proposée, tout en gardant les utilisateurs au centre du modèle. Enfin, il a été remarqué que les systèmes ambiants dédiés à l'assistance sont déployés de manière ad-hoc. Soit en simulation, en évaluant statistiquement les sorties du système. Soit en milieu réel, où l'évaluation du système se fait par la même observation statistique des sorties, ou par un questionnaire d'évaluation soumis aux utilisateurs. Nous proposons une approche originale de mise en œuvre de tels systèmes. D'une part, cette dernière se base sur une mise en opération du système par simulation hybride, sur laquelle les éléments réels sont ajoutés progressivement, jusqu'à un déploiement en milieu réel complet. D'autre part, dans le but d'évaluer l'impact direct du système, nous proposons l'analyse de son impact par les outils issus du domaine de l'analyse du réseau social des utilisateurs.Abstract: The transformation of cities into "smart cities" is one of the goals that governments have been aiming at for the last ten years. This transformation affects several aspects of the city, including eco-citizenship, sustainable governance, and smart mobility. It is on this aspect that our work focuses. Indeed, despite a certain progress in the last few years, people with reduced mobility are often forgotten when it comes to improving urban travel thanks to information and communication technologies. Among these technologies, artificial intelligence is booming and encompasses several fields. Among them, ambient intelligence aims at the design of interconnected services interacting with the real physical environment to provide services to support human activities. It is in this context that our work is placed: the study and construction of an ambient system dedicated to the assistance of people with reduced mobility in an urban environment. However, the design of such a system is constrained by several obstacles. First, we noticed that the vocabulary of the terms coming from these domains was inconstant, and that the whole scientific community is not unanimous on the definition of certain concepts. Our first contribution consists in an ontology, described in OWL, which covers all the elements and concepts necessary for the design of this type of system. Secondly, several current scientific studies underline the lack of a generic architecture model for such systems. As a result, the myriad of solutions proposed in this field suffer from strong limitations in terms of interoperability and reusability of the works. Therefore, our second contribution translates into a generic model facilitating the design of any type of ambient system dedicated to assistance. This model is based on the proposed ontology, while keeping the users at the center of the model. Finally, it has been noticed that ambient systems dedicated to assistance are deployed in an ad-hoc way, either in simulation or in real environment, with an evaluation limited to a statistical analysis of the outputs, or by an evaluation questionnaire submitted to users. We propose an original approach to the implementation of such systems. On the one hand, this approach is based on a simulation-based implementation of the system, on which real elements are progressively added, until a complete deployment in real environment. On the other hand, to evaluate the direct impact of the system, we introduce the analysis of its impact by tools coming from the field of user social network analysis

Contrôle de processus dynamiques par systèmes\ud multi-agents adaptatifs : application au contrôle de\ud bioprocédés

Cette thèse a pour cadre le contrôle auto-adaptatif de procédés biologiques et son objectif est de permettre l'application de ce contrôle à une grande variété de problèmes distincts en évitant la phase usuelle de leur modélisation. \ud Les bioprocédés sont des systèmes complexes, hautement dynamiques et parvenir à les contrôler en vue d'obtenir une production définie se révèle une tâche difficile. De plus, les incertitudes liées aux mesures et le manque de connaissances des réactions biologiques précises se déroulant à l'intérieur même du bioprocédé, font que les méthodes usuelles mises en œuvre pour contrôler un bioprocédé particulier doivent être largement re-calibrées dès qu'il s'agit d'adapter ce contrôle à un bioprocédé différent. L'apport de cette thèse est de proposer une approche informatique de cette problématique, centrée sur l'utilisation de Systèmes Multi-Agents Adaptatifs (AMAS). Les propriétés auto-organisatrices de tels systèmes, ainsi que leur conception centrée sur les comportements locaux, permettent d'appréhender la complexité des procédés biologiques et de fournir un système apte à leur contrôle sans nécessiter d'informations détaillées sur ceux-ci, tout en étant capable de s'adapter à leurs dynamiques. \ud Deux systèmes multi-agents adaptatifs distincts, répondant chacun à un ensemble de contraintes différentes, ont permis d'étudier la faisabilité et l'apport de cette approche au domaine du contrôle de procédés. L'aboutissement est un modèle AMAS générique qui est associé à chaque variable contrôlable du procédé afin d'apprendre et de déterminer les actions de contrôle pour atteindre les objectifs définis par l'utilisateur. Les agents observent en temps réel l'évolution des variables du procédé pour en extraire les informations nécessaires à son contrôle. Le système de contrôle établit alors une contextualisation des contrôles à appliquer qui devient indépendante de la connaissance du bioprocédé. \ud Ce contrôle auto-adaptatif a été évalué sur un ensemble de problèmes de contrôle de systèmes dynamiques, notamment celui d'un bioprocédé simulé, et les résultats obtenus sont analysés dans ce mémoire.----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------This work aims at creating a self-adaptive approach to control bioprocesses while still being generic enough to be applied on a wide range of problems without relying on their modeling. \ud Bioprocesses are complex and highly dynamic systems, and controlling them to reach a user-defined objective is a difficult task. Furthermore, the limited amount of available measures and the lack of a precise biological knowledge of what is happening inside the bioprocess lead usual control approaches to be recalibrated before being applied on a different bioprocess. \ud The benefit of this work is a computer-based approach relying on the Adaptive Multi-Agent Systems (AMAS) theory. The objectives of adaptability and genericity are reached thanks to the self-organization of such systems and their design focusing on the local behavior of the agents, dealing with the complexity of such a problem without needing an extensive amount of information on the system to control.\ud Two distinct multi-agent systems, defined by a specific set of constraints, were created to study the feasibility and benefits of such an approach. The outcome is a generic AMAS model, associated with each controllable variable, which learns the actions to apply in order to fulfill user-defined objectives. Agents observe in real-time the evolution of the variables and extract the information needed to control the target system. The AMAS is then able to contextualize the control without modeling the behavior of the system to control itself.\ud This self-adaptive control was evaluated on a set of problems involving the control of dynamic systems, such as bioprocesses, and the associated results are analyzed.\ud \u

Réflexions croisées sur la gestion des compétences en France et en Amérique du Nord

Si la gestion des compétences est encore un sujet d’actualité à la fois pour les gestionnaires de ressources humaines et pour bon nombre de responsables d’entreprise, c’est que l’objet même de cette gestion ne cesse de prendre de l’importante au sein des nouveaux systèmes productifs et face aux nouvelles contraintes de l’environnement. Pourtant, ces nouvelles approches, dont on parle beaucoup, sont peu et mal connues, et ne sont que très rarement mises en perspective au plan international. Il peut donc être intéressant, partant d’un enjeu « théoriquement » similaire — la compétence — de voir de quelle façon ces logiques et ces modes de gestion ont été conceptualisés, instrumentés et implantés de chaque côté de l’Atlantique. L’analyse conduit à observer que si les deux systèmes se sont constitués de façon contingente, et que certains facteurs lourds leur sont encore associés aujourd’hui, d’autres forces poussent vers une certaine standardisation, pour ne pas dire universalisation des approches dans ce domaine désormais central de la gestion des ressources humaines.As a management style that is still in its infancy, the phenomenon of competency management has gradually grown in importance to the point that it is now a well-established practice in full development on both sides of the Atlantic. However, what is called “competency management” covers a wide range of practices in different countries, and is positioned differently, particularly as concerns France and North America. As well, this approach has not yet been well documented from a comparative standpoint.The comparison of these two national contexts shows that we are clearly faced with two distinct systems, each with its own history, its pace, and its practical details in structuring, its means of organization and of leading and also, doubtlessly, having its own structuring effects on the environments in which it is established. Competency management will thus have given rise to, under the combined effect of a number of historical, economic or structural, legislative and cultural factors, specific developments, and dependant on each of these environments. In this way, managing competencies, in its French form does not cover the same reality as does managing competencies in the American style. Several differentiating elements stand out between the two systems. The conceptual work from which skills management has developed appears more multidisciplinary in nature, more intensive, and at the same time, richer in the French context (sociology, education, ergonomics, cognitive psychology, adult education, etc.) than on the American side, where psychology is the key consideration. The centrality of performance in the debate and in the instrumentation is also clearly evident in the North American context. The key skills are first identified and measured through discriminating behaviours among the most productive workers, then these skills are defined, calibrated, and measured with a view to a certain performance level which is to be attained. What is even more significant, perhaps, is that competency management does not target the same employee categories: middle and upper management, non-unionized, on the North American side, and operators and technicians, often unionized, on the French side. As a corollary of the preferred targets, we often find reference points strongly centered on “soft” and generic skills on the American side, while more specialized knowledge and skills are given center stage on the French side. Instruments for evaluation do exist in the French context, but these seem more “rustic,” and, in a certain way, cut off from academic sources which would make it possible to render the process objective. Finally, if the American style of skills management certainly aims to upgrade internal competency capital, this aim is in parallel with a turn towards mobilization and “cultural control” in trying to promote certain values, and in ascertaining that behaviour sufficiently aligns with strategic priorities. Overall, if the system’s goals are perhaps less “strategic” and if the instrumentation in France is less noticeable, this is doubtless in favour of a more marked goal of social regulation. Competencies do not escape the legislator’s notice, and continue to be a point of collective negotiation between social partners. On the North American side, skills are found to be part of the employer initiative, and their application is strictly reserved for management.Nevertheless, analysis shows that the competency management instrumentation presents certain important similarities between North America and France. As conceptualized by both sides, one may say that, competency management is not yet truly operationalized and is far from being completely implemented in businesses, thus confirming a significant gap between popular management discourse, and the reality of practices. When it does exist, several observations are clear: (1) A “competence,” as considered as an operational variable, is mostly a shared issue. In both cases, it is an uncertainty whose optimized control has become indispensable to achieving performance; (2) the fields of competence included in a frame of reference only cover, at best, a portion of reality. A more cross-sectional and corporate approach on the one hand, a tendency more towards trade and specialization on the other, the reference points remain strategic and dependant constructs; (3) competency management only covers a small part of the personnel in place (in North American, upper management and hierarchical lines; in France, primarily operators) while competence is each time announced as an issue and as a field of organizational management; (4) only a portion of competencies is actually taken into consideration—the more generic (soft competencies) in North America, the more specialized (skills) in France—leaving aside for the most part (for the time being at least) the other constituents; (5) the linkage of competency management with other human resources sub-systems, that is to say, its purpose is only very partially guaranteed and often called into question in its final implementation; and finally, (6) this means of management, which by definition is supposed to be forward-looking and minimally projected into the future of employees and of the organization is most often guided by the logic of short-term adaptation.Based on these observations, the hypothesis of convergence for French and North American approaches can be expressed in the short or in the long term. This convergence could be promoted by several “heavy” factors: (1) internationalization of businesses, and of consulting practices, exchanges between managers, consultants and researchers, combined with a broadened publication of knowledge as to the factors for success in competency management etc.; (2) the implantation of centralized systems for similar management so as to standardize approaches by skill; (3) the unifying influence of new concepts popular with managers (“the learning organization,” “the intelligent enterprise,” “knowledge management,” etc.). On the other hand, certain characteristics of each of the two systems seem inevitably to depend on other limitations, whether these are due to legislative, statutory or conventional limitations, due to cultural pressure, through management tradition or due to a purely strategic choice. The idea of a “convergence by means of slow sedimentation” between the two systems cannot therefore be put forward at the conclusion of this article. Competency management systems are, without a doubt, decisional processes involving too many vital company elements so as to be able to easily allow a shift towards universality. But paradoxically, these systems must deal with a resource and with the criteria for using and mobilizing this resource, and these are tending to become so “universal” that their management systems may no longer remain totally centered on local or national realities.Si la gestión de competencias es aún un sujeto de actualidad para los directores de recursos humanos y para numerosos responsables de empresa, es porque el objeto mismo de esta gestión no cesa de tomar importancia en los nuevos sistemas productivos y frente a las nuevas exigencias del entorno. Sin embargo, estos nuevos enfoques, sobre los cuales se ha hablado bastante, son poco o mal conocidos y son raramente vistos desde una perspectiva internacional. Puede ser entonces interesante, partiendo de un desafío “teóricamente” semejante ‑ la competencia –, de ver de qué manera esas lógicas y esos modelos de gestión han sido conceptualizados, instrumentados e implantados de cada lado del Atlántico. El análisis de los autores conduce a observar que si los dos sistemas se han constituido de manera contingente y que ciertos factores fuertes siguen hasta ahora asociados a ellos, otros factores llevan a cierta estandardización, por no decir universalización de los enfoques en el campo – de ahora en adelante central – de la gestión de recursos humanos

Conception et développement d'un système multi-agent d'aide à la décision pour la gestion de production dynamique

Une prise de décision efficace repose souvent sur le contrôle de l'information dans le temps, cette action vise à capturer des éléments d'information les plus importants qui sont mis à jour de différentes manières. L'intégration des agents aux Systèmes Interactifs d'Aide à la Décision (SIAD) fournit un moyen rentable pour la prise de décision. Les agents planifient dans le système et poursuivent leurs buts et sous-objectifs en coopérant, coordonnant leurs tâches et en négociant entre eux afin de répondre avec souplesse et intelligence aux situations dynamiques et imprévues. En gestion de production temps-réel, le système d'aide à la décision mémorise l'état courant de l'atelier. Il connaît à tout moment l'ensemble des décisions et des événements possibles. Nous distinguons trois contextes d'aide à la décision : (i) aide à la décision pour une séquence admissible; (ii) aide à la décision pour le recouvrement de l'admissibilité et (iii) aide à la décision et à la négociation entre les centres de décision hors du contexte planifié. La présente thèse propose un SIAD à base d'agents afin de résoudre certains problèmes d'incertitude dans le système d'ordonnancement de la production dynamique. Le système développé donne aux centres de décision la possibilité pour prendre des décisions dans un contexte dynamique. Plus précisément, les Stations Intégrées de Production (SIP) seront équipées d'un comportement suffisant pour exécuter des opérations concrètes et réagir simultanément à la complexité des problèmes causés par l'ordonnancement dynamique dans des situations réelles. Ces agents expriment leurs préférences en utilisant la méthode ELECTRE III, afin de résoudre les différences. Le mécanisme de négociation est basé sur le Protocole Contract Net (CNP). Le protocole développé sur JADE fournit des échanges de messages entre les agents et leur propose des comportements prédéfinis. L'approche est testée à travers des scénarii simples.An effective decision making is often based on control information in time. This action aims to capture the current state of the most important information elements updated in different ways. For Decision Support Systems (DSS), the software agents' integration provides an automated, cost-effective means for making decisions. The agents in the system autonomously plan and pursue their actions and sub-goals to cooperate, coordinate, and negotiate with others, and to respond flexibly and intelligently to dynamic and unpredictable situations. In real-time production management, the DSS memorizes the current state-of the workshop. It knows constantly all possible decisions and the possible events involved. We distinguish 3 contexts for the decision-making aid: (1) Decision-making aid in the context of an acceptable sequence; (2) Assistance for the admissibility covering; and (3) negotiation support among different decision-making centers in a dynamic context. The present thesis proposes an agent architecture-based DSS in order to solve some uncertainty problems in dynamic production system scheduling. The proposed DSS gives the decision centers the opportunity to make decisions in a dynamical context. Specifically, Integrated Station of Production agents (ISP) will be equipped with a sufficient behavior to carry out practical operations and simultaneously react to the complex problems caused by the dynamic scheduling in real situations. These agents express their preferences by using ELECTRE III method in order to solve differences. The negotiation mechanism is based on the Contract Net Protocol (CNP). The coordination protocol developed on JADE provides message exchanges between agents and offers them predefined behaviors. The approach is tested through simple scenarios

Méthodologie de développement de systèmes multi-agents adaptatifs et conception de logiciels à fonctionnalité émergente

Environments within which applications are embedded are growing in complexity and dynamicity, considering the large number and the diversity of the takeholders. Functions of such systems become more and more difficult to define, and their specifications are often incomplete, even if their components are easily identifiable and specifiable. Without new design and modeling methods, managing such project will become too constraining, long and costly to cope with.We propose to use cooperative self-organising adaptive multi-agent systems (AMAS) to tackle these design problems. The functionality of such systems emerges from coopera- tive interactions between agents. Nevertheless, developing using AMAS is still an ad-hoc process and reduced to a small group of users. Several applications have been designed by using AMAS, but it has never been executed by novices and non AMAS experts. To answer to this lack of visibility and openess, the ADELFE project – for Atelier de DEveloppement de Logiciels à Fonctionnalité Emergente or Toolkit for developing applications with emergent functionalities – proposes to develop a methodology based on these emergence oriented principles. This methodology is defined in three points : process, notations and tools. The ADELFE process is based on the Rational Unified Process and extends or adds some agent specific activities. Notations are extensions of UML and A-UML. Tools have been developed or extended in to support notations, with OpenTool, and following the process is eased by using AdelfeToolkit.The relevance of this approach has been confronted to the development of experimental applications. Some results from a dynamic timetable solver, ETTO, and from a multi-robot transportation task are presented and analysed.Les environnements des applications d’aujourd’hui sont de plus en plus complexes et dy- namiques, compte tenu du grand nombre et de la diversité des acteurs en jeu. Les fonctions de tels systèmes deviennent alors de plus en plus difficiles à définir, et leur spécification est souvent incomplète, même si les composantes restent pleinement identifiables et spécifiables. Si de nouvelles méthodes de conception et de modélisation ne sont pas mises au point, la gestion des projets deviendra de plus en plus contraignante, longue et coûteuse.Nous proposons d’utiliser les systèmes multi-agents adaptatifs par auto-organisation coopérative pour palier ces problèmes de conception. La fonctionnalité de ces systèmes est une résultante émergeant des interactions coopératives entre agents. Toutefois, le développement de tels systèmes est resté confidentiel et réduit à un groupe autour de ses créateurs directs. Certes de nombreuses applications ont été conçues grâce à ces systèmes, mais jamais par des novices, non experts du domaine. Pour répondre à ce manque de visibilité et d’ouverture, le projet ADELFE - pour Atelier de DEveloppement de Logiciels à Fonctionnalité Emergente - propose de développer une méthode de développement d’applications repo- sant sur ces principes et définie en trois points : un processus, des notations et des outils. Le processus d’ADELFE est basé sur le Rational Unified Process et y ajoute des activités spécifiques à l’ingénierie orientée agent. Les notations sont une extension des notations UML et A-UML. Des outils ont été développés ou étendus afin de prendre en charge à la fois les notations, grâce à OpenTool, et le processus, grâce à un outil d’aide au suivi appelé AdelfeToolkit.La pertinence de cette méthodologie a été mise à l’épreuve au cours de développements d’applications diverses. Nous présentons ici les résultats obtenus pour un problème de résolution dynamique d’emploi du temps, ETTO (pour Emergent Time Tabling Organisation), et pour un problème de transport multi-robot de ressources

Décision collaborative dans les systèmes distribués : application à la e-maintenance

Depuis leur apparition, les Technologies d'Information et de Communication (TIC) ont intégré et fait évoluer les modes de travail des entreprises, avec les notions de e-service, de travail collaboratif, d'organisations distribuées et de mutualisation des connaissances. Nous considérons cette intégration des TIC à la fonction maintenance, activité clé de la performance des entreprises, largement pénétrée par ces technologies avec, par exemple, les concepts de e-maintenance. Nos objectifs sont d'analyser les processus décisionnels collaboratifs et l'influence des TIC sur ceux-ci et de proposer les moyens d'évaluer les performances d'un service de maintenance supporté par les TIC. La modélisation du problème revêt un aspect multidomaine, multivue et multiacteur et l'évaluation des performances est multicritère. Nous proposons, tout d'abord, une modélisation des situations de e-maintenance en nous appuyant sur la représentation des processus et en utilisant le formalisme objet, afin de mettre en évidence les composants clés des activités de e-maintenance et l'influence des TIC. Ensuite, nous étudions les activités de décision collaborative en analysant la logique de regroupement de centres de décision, supports des décisions et nous caractérisons les ressources immatérielles engagées. Enfin, nous proposons un cadre d'évaluation des performances des activités de e-maintenance et des modèles de représentation permettant de simuler des configurations d'engagement de ces ressources et de guider les choix d'organisation afférents

Le processus de décision dans les systèmes complexes : une analyse d’une intervention systémique.

L’objectif de cette thèse est de contribuer à une meilleure compréhension des processus de décision dans les systèmes complexes, en analysant comment les interventions systémiques produisent des changements dans le processus décisionnel mis en œuvre par les individus. Plus précisément, la recherche consiste à analyser les effets potentiels de l’utilisation d’un modèle systémique par les décideurs, tant sur les activités constitutives du processus de décision, que sur ses dimensions, tout en prenant en considération les déterminants susceptibles d’exercer une influence. Elle s’appuie sur une expérimentation basée sur un cas décisionnel simulé, qui porte sur le système de la propriété intellectuelle des innovations biotechnologiques : les sessions expérimentales consistent en des entretiens menés auprès de décideurs politiques et l’intervention systémique concerne l’utilisation d’un modèle de simulation par la dynamique des systèmes. Les résultats suggèrent : 1) une progression multiple, cumulative, conjonctive et récurrente ; 2) une démarche décisionnelle incrémentale, à multiples perspectives et créative ; 3) une multiplicité d’acteurs impliqués, ayant des intérêts et des rôles diversifiés ; 4) des rationalités politique, limitée, contextuelle, voire sociocognitive. De plus, les résultats montrent qu’en situation d’intervention systémique, les décideurs tendent à considérer plus d’éléments d’analyse et de disciplines scientifiques lors de leur analyse décisionnelle, et à impliquer plus d’acteurs tant à l’interne qu’à l’externe.The objective of this thesis is to contribute to a better understanding of decision processes in a complex system, by analysing how systemic interventions produce changes in the decision-making process followed by individuals. More precisely, this research analyses the potential effects of the use of a systemic model by decision-makers, on both the constitutive activities and the dimensions of decision processes, while taking into consideration their potential determinants. The research involves an experiment based on one simulated case about the intellectual property system of biotechnological innovations: experimental sessions consist in individual interviews with policy-makers, and the systemic intervention concerns the use of a simulation model based on the system dynamics approach. The results suggest: 1) a multiple, cumulative, conjunctive, and iterative progression; 2) an incremental, based on multiple perspectives, and creative decision-making procedure; 3) the multiplicity of involved actors, with diversified interests and roles; 4) rationalities which are political, limited, contextual, and even socio-cognitive. Moreover, the results show that decision-makers, who benefit from a systemic intervention, tend to consider more analytical elements and scientific disciplines during their decision analysis, and to involve additional internal and external actors.decision-making process; complex system; system dynamics; experimentation; intellectual property; processus de décision; système complexe; dynamique des systèmes; expérimentation; propriété intellectuelle;

Politiques des architectures numériques. Cheminements ethnographiques dans la conception d'alternatives à la centralisation des données

La thèse porte sur les architectures des systèmes et plateformes numériques dont elle s’attache à montrer la portée politique. Elle s'appuie sur un travail de terrain d'un an et demi dans le secteur agricole suisse, où deux projets de plateformes numériques sectorielles pour la gestion des données, l'une centralisée et l'autre distribuée, se sont opposés. Elle comprend cinq articles. Le 1er présente la démarche d’enquête, celle d'un discours non pas sur, mais avec les acteurs de terrain, dont l'ambition est de contribuer à la critique du discours des sciences sociales. Les articles 2 à 4 décrivent l'argument principal de la thèse. Les architectures des systèmes numériques sont politiques parce qu'elles incarnent des structures de gouvernance (article 2). Les architectures sont également politiques dans le sens où elles peuvent être utilisées pour favoriser ou prévenir des asymétries dans les relations de dépendance entre les acteurs appelés à utiliser ces systèmes (article 3). Enfin, elles sont politiques dans le sens où elles peuvent perturber les pratiques associées aux données des acteurs, jusqu'à menacer leur autonomie (article 4). Le 5ème et dernier article revient sur la notion d'architecture numérique et montre la portée d'une perspective processuelle sur celle-ci. L'originalité des contributions de la thèse réside dans cette perspective processuelle et sectorielle des architectures numériques. Elle ouvre sur un questionnement d'actualité sur le rôle des plateformes, et en particulier des plateformes alternatives, c'est-à-dire ne reposant ni sur la centralisation ni sur la standardisation des données, pour la constitution d'infrastructures informationnelles. -- The thesis focuses on the architectures of digital systems and platforms and explores their political significance. It is based on a year and a half of fieldwork in the Swiss agricultural sector, where two sectoral digital platform projects for data management, one centralised and the other distributed, were opposed. It consists of five articles. The first presents the research approach: a discourse not on, but with the actors in the field, whose ambition is to contribute to the critique of the social science discourse. Articles 2 to 4 describe the main argument of the thesis. The architectures of digital systems are political because they embody structures of governance (article 2). Architectures are also political in the sense that they can be used to promote or prevent asymmetries in the dependency relations between the actors called upon to use these systems (article 3). Finally, they are political in the sense that they can disrupt the practices associated with data of actors, to the point of threatening the latter’s autonomy (article 4). The fifth and last article returns to the notion of digital architecture and discusses the scope of its processual perspective. The originality of the contributions of the thesis lies in this processual and sectoral perspective of digital architectures. It opens up a questioning of the role of platforms for the constitution of information infrastructures, and in particular of alternative platforms, i.e., those that do not rely on the centralisation or the standardisation of data