Simulation du trafic routier et communication inter-véhicules

L'industrie des transports est une valeur sûre comme catalyseur de profits à l'économie mondiale. Elle joue un rôle de poumon qui lie tous les autres secteurs d'activités sociétales dans la création d'emplois. Il existe une relation étroite entre le niveau d'industrialisation d'un pays et son système de transport, c'est-à-dire que plus un pays est développé plus son système de transport l'est aussi. C'est ce qu'explique l'augmentation exponentielle du nombre de véhicules surtout dans les pays industriellement avancés où chaque famille possède plus d'une voiture, question de commodité. Cependant, cela s'accompagne aussi pas mal de problèmes, notamment au niveau de la sécurité routière, de la perte de temps et de la pollution. Ayant constaté ces faits, cette maîtrise s'attaque à la problématique de congestion et de la sécurité, en traitant la simulation du traffic routier et de la communication inter-véhicules

Aide à la Facilitation pour une prise de Décision Collective : Proposition d'un Modèle et d'un Outil

Decision Support Systems (DSS) were designed to resolve ill or non-structured decision problems. Problems where priorities, judgements, intuitions and experience of the decision-maker are essential, where the sequence of operations such as searching for a solution, formalization and structuring of problem is not beforehand known, when criteria for the decision making are numerous, in conflict or hard dependent on the perception of the user and where resolution must be acquired at restricted time. However, traditional DSS have been closed systems and are limited to the data and models contained within the system. In general, the type of support provided is relatively passive because decision makers are expected to scan internal and external data, and find discrepancies and deviations from expectations invoking ad hoc queries and reports that run on operational databases. In the other hand, Furthermore, many mission-critical, decision making situations happen in dynamic, rapidly changing, and often unpredictable distributed environments and require synchronous cooperative session. Unlike other decision making tools, decision support systems (DSS) designed for such situations are challenged by the need to access this decentralised information at time, from anywhere, under tight time constraints. In this thesis we consider, the paradigm of distributed decision-support systems where several decision-makers must reach a common decision. As a solution we propose an integrated framework based on a distributed architecture based on two cooperation modes: (1) Man-machine cooperation (2) Mediated man-man cooperation. According to the former cooperation mode, each decision-maker uses a specific cooperative intelligent decision support system allowing him to solve problem and to generate alternative solutions. The support system is viewed as a set of computer-based tools integrating expert knowledge and using collaboration technologies that help decision-makers and provide them with interactive capabilities to enhance their understanding and information base about options through use of models and data processing. By endowing the machine of additional capacities to intelligently guide the decision maker in its problem solving process, the system plays a collaborator's role with the decision-maker. This implies a human decision-maker and an automated system sharing dynamically the tasks and jointly working towards a decision. We assume that putting the human operator effectively in the loop of such decision support system represents the major guarantee of mastering efficiently the inherent complexity of the problems. Whilst considering the latter mode, The Group Decision Support (GDSS) tools allow the group of decision makers and the facilitator to make collective decision. This kind of cooperation uses a machine as an intermediate communication medium. As many group facilitation tasks can be automated, at least partially to increase the bandwidth of group communication and the ability of the facilitator to monitor and control the meeting process, an automated process to aid even the most inexperienced facilitator. The support to facilitators is considered by incorporating a model of the decision making process. The selected model provides a detailed view of decision making process. Having a model of the decision making process built into the system should enable intelligent decisional guidance. It enables the facilitator to appropriately choose and use the framework's tools and techniques in the group decision-making processes, to monitor group's behaviour, to know when to employ particular tools and techniques to move the group towards congruence. and to provide cues and customized explanations accordingly. We illustrate the applicability and relevance of this framework through a case study related to the management system of the boiler combustion which is one of the most critical systems for the good functioning of an oil plant. It has a high impact on the methods of thinking and apprehension of various problems related to maintenance. It is a multi-participant process with high level interactivity.Nous nous plaçons dans le contexte de situations décisionnelles critiques où les activités de prise de décision collective sont généralement caractérisées par des sessions de coopération synchrones au sein d'environnements distribués dynamiques, évolutifs et souvent imprévisibles. Au cours de ces sessions, les participants agissent simultanément et depuis des points d'accès distribués sur des objets partagés en suivant des règles de coordination pouvant être implicites ou explicites et en utilisant un ensemble d'outils qui leur permettent de progresser de façon coordonnée. Chacun des participants prend quelques décisions partielles, celles-ci servant de base aux suivantes. La prise de décision nécessite alors une synergie d'efforts de plusieurs membres afin que chacun d'eux mette à contribution son savoir-faire. Les membres ayant différents intérêts, compétences et expériences ne sont plus situés dans la même pièce mais utilisent des informations venant d'autres acteurs via des réseaux de type Internet ou intranet. D'ailleurs, c'est grâce à cette synergie que les membres peuvent atteindre des résultats supérieurs à ceux que qu'ils auraient pu réaliser individuellement. Ainsi l'outil pour décider devient l'outil pour décider ensemble. La contribution principale de cette thèse dans le domaine d'aide à la facilitation de la prise de décision collaborative se trouve dans la conception et la mise en œuvre d'un modèle et d'un système dédiée à la facilitation de la prise de décision de groupe synchrone distribuée. Cette structure collective entre agents humains permet d'une part d'additionner et de mutualiser les savoirs et les capacités créatrices, et d'autre part de limiter l'incertitude inhérente au processus de prise de décision par l'échange et la comparaison des points de vue. L'idée directrice de ce modèle est de renforcer la communication ainsi que la coopération entre les différents acteurs impliqués dans la prise de décision collective. Il s'agit d'une phase de production et de résolution créative de problème individuelle précédant la présentation des contributions au collectif. Cette dynamique d'éclatement puis de regroupement implique des mécanismes de coopération et de communication entre le groupe et l'individu

: Recueil de fiches pédagogiques du réseau MAPS

DoctoralLe réseau thématique MAPS «Modélisation multi-Agent appliquée aux Phénomènes Spatialisés » propose depuis 2009 des évènements scientifiques ayant pour but de diffuser les pratiques de modélisations multi-agents au sein des Sciences de l’Homme et de la Société (SHS). Ce collectif pluridisciplinaire de chercheurs, d’enseignants-chercheurs et de doctorants est labellisé en tant que ≪ réseau thématique » par le Réseau National des Systèmes Complexes (GIS RNSC) et bénéficie du soutien du CNRS au titre de la Formation Permanente. Depuis 2009, plusieurs modèles ont été développés au cours d'événements MAPS. Ces modèles ont fait l'objet de fiches pédagogiques détaillées destinées aux communautés éducatives et universitaires et en particulier aux enseignants qui souhaiteraient faire découvrir la modélisation à leurs étudiants, mais aussi à ceux qui envisagent d’approfondir certains aspects avec un public plus averti. Elles sont également destinées à tous les curieux qui souhaiteraient découvrir ce que la modélisation apporte aux SHS, du point de vue heuristique et du point de vue opérationnel. Enfin, elles sont aussi des supports pour toutes les personnes qui souhaiteraient diffuser les réflexions scientifiques sur la modélisation et la simulation qui ont présidé à la rédaction de ces fiches

Les traitements documentaires automatiques et le passage du temps

Dans cet article, nous examinons le sort des documents qui ne sont pas destinés à vivre longtemps et qui ne méritent ainsi aucun traitement documentaire traditionnel. Nous défendrons la thèse que les traitements automatiques, bien que produisant des résultats de moindre qualité que les traitements humains, ont leur place pour le traitement de certains documents éphémères. Ils doivent cependant répondre à des normes de qualité qu’il faut définir de nouveau dans le contexte numérique

Traitement de situations inattendues d'extrême urgence en vol : test d'un modèle cognitif auprès de pilotes experts

During the exercise of their profession, frequently pilots have to face sudden, unexpected, and often potentially dangerous, situations. They are trained to deal with these effectively, but the very short length of time available before the situation degenerates – in the order of a few seconds, a minute at most – means that the cognitive sequence of perception-diagnosis-decision-action can sometimes be carried out incorrectly due to stress and lead to a serious incident or even to an accident.An analysis of basic cognitive behaviour patterns during a critical situation in five cases of incidents and accidents, reveals common denominators within pilots’ reactions which make it possible to explain the failures observed and establish recommendations. The crucial role under stress played by a specific cognitive function associated with short-term memory is highlighted. In order to carry out this analysis it was necessary to create a dynamic model of the cognitive behaviour of pilots, bringing out the time factor, so as to make it possible to study very short sequences of a few seconds. This model can also be applied to cases other than those generating accidents, for instance to the studying and defining of systems requiring human-machine interface.The complexity and specificity of operational actions when combined into very rapid sequences led naturally to carrying out analyses making use of pilots’ expertise, according to a method which enabled validation of the hypotheses employed.Dans l’exercice de leur profession les pilotes doivent fréquemment faire face à des situations soudaines et inattendues, souvent potentiellement dangereuses. Ils sont formés pour les traiter efficacement mais cependant la brièveté du temps disponible avant que la situation ne dégénère, de l’ordre de quelques secondes, au plus la minute, fait que parfois la séquence cognitive perception-diagnostic-décision-action, peut être menée de façon incorrecte sous stress et aboutir à un incident grave ou même à un accident.A partir de l’analyse des comportements cognitifs élémentaires en situation critique dans cinq cas d’incidents et d’accidents, on arrive à déceler des dénominateurs communs aux réactions des pilotes, permettant l’explication des échecs constatés et l’établissement de recommandations. Le rôle primordial sous stress d’une fonction cognitive particulière associée à la mémoire à court terme est mis en lumière.Pour effectuer cette analyse il a été nécessaire de définir une modélisation dynamique du comportement cognitif des pilotes, où le facteur temps est explicité, permettant son étude dans des séquences très brèves de quelques secondes. Cette modélisation peut aussi s’appliquer à d’autres cas que ceux générant des accidents, par exemple à l’étude et à la définition des systèmes nécessitant une interface homme-système.La complexité et la particularité des actions opérationnelles dans des séquences très rapides où elles se combinent, a mené naturellement à effectuer les analyses en utilisant l’expertise de pilotes, suivant une méthode autorisant la validation des hypothèses retenues

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

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 systèmes de production de soins, la maîtrise des flux hospitaliers et l'anticipation des tensions sont des enjeux majeurs. Les acteurs du secteur hospitalier et des filières de soins doivent maîtriser des tensions telles les pics d'activités et les engorgements de services qui sont liées aux flux des patients et aux flux des processus de soins. Ils sont toutefois démunis en méthodologies et outils d'aide à la décision et de pilotage adaptés. Cette thèse a pour but d’étudier et de développer la modélisation, l'optimisation et la mise en œuvre d'un Système d’Aide à l’amélioration de la prise en charge des patients en mode normal et en mode tension dans les Services des Urgences Pédiatriques (SUP) du CHRU de Lille. L’objectif de cette thèse est de proposer des solutions appropriées au SUP permettant d’améliorer la prise en charge des patients en termes de temps d’attente. Nous avons donc modélisé le processus de prise en charge des patients par l’approche Workflow afin d’identifier les dysfonctionnements au SUP près cette phase de modélisation, nous avons proposé une architecture de résolution à base d’agents afin d’optimiser l’ordonnancement des flux patients et diminuer considérablement leur temps d’attente en périodes des tensions. Ensuite nous avons étudié une démarche d’orchestration dynamique du Workflow par les agents afin de réduire les temps d’attentes des patients en cours d’exécution. Cette these est menée dans le cadre du projet ANR HOST avec la collaboration du SUP de CHRU de Lille. Les résultats des simulations mettent en exergue l’apport de l’alliance entre les systèmes multi-agent et l’optimisation pour l’aide à la décision

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

Lors des dix dernières années, les technologies basées sur les agents logiciels ont été appliquées dans plusieurs domaines tels que les jeux vidéo, les films où évoluent des personnages animés, en réalité virtuelle, dans le développement d’interfaces où sont fournis des agents « assistants », dans les applications Web éducatives utilisant des personnages virtuels, pour ne nommer que ceux-là. Dans plusieurs de ces domaines, les simulations à base d’agents nécessitent l’intégration de données géographiques. Celles-ci intègrent une dimension spatiale et permettent la simulation de divers phénomènes complexes tels que ceux qui sont liés aux dynamiques urbaines. Ce qui a mené à un nouveau domaine de recherche : les simulations géoréférencées à base d’agents (ou SGBA). Certaines plateformes logicielles développées pour les SGBA permettent à l’aide de différentes techniques, la spécification et l’implantation de simulations à base d’agents. Par contre, les comportements des agents qui peuvent y être spécifiés sont encore très limités, ce qui est insuffisant pour le développement de simulations géoréférencées de phénomènes sociaux. Dans ce type de simulations, les agents doivent agir de façon autonome et posséder des capacités d’appréhension de l’espace et de prise de décisions en rapport avec l’environnement géographique dans lequel ils évoluent. Pour posséder de telles caractéristiques, nous considérons que ces agents doivent au minimum posséder un mécanisme de perception autonome et individuel (de l’espace physique, des autres objets et agents), en plus d’être proactifs et posséder des comportements autonomes prenant en compte de leur connaissance du monde dans lequel ils évoluent (leur environnement virtuel). La spécification de ce type d’agents est une tâche très difficile et, à notre connaissance, aucun environnement de développement actuel n’offre de langage de programmation permettant de créer ce type d’agents. Dans le contexte du projet PLAMAGS (Programming LAnguage for MultiAgent GeoSimulations), nous avons développé un nouveau langage de programmation orienté-agent, une démarche de conception appliquée et un environnement de développement permettant la création et l’exécution rapide et simple de simulations géoréférencées à base d’agents. Les principales contributions du projet PLAMAGS sont : - Un langage de programmation descriptif, procédural et orienté-objet complet et utilisable à toutes les étapes du processus de développement et totalement dédié aux SGBA. Ce qui permet d’éliminer l’étape de transition et de transposition du modèle théorique en langage de programmation et ainsi éviter toutes les difficultés qui y sont rattachées. - Une démarche de conception appliquée où les étapes de modélisation, conception, implémentation, exécution et validation sont fusionnées et intégrées à chaque étape de la démarche. - Un modèle comportemental puissant (pour les agents), intuitif, modulaire, extensible et flexible permettant un développement itératif incrémental à l’aide d’abstractions prenant la forme de décompositions (sous-comportements). - Un modèle d’interactions spatialisées clairement défini et directement intégré 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