Nous avons distingu´e 3 objectifs recherch´es par l’utilisation d’approches organisationnelles dans des SMA :
1. Assurer la coordination d’agents a priori non coop´eratifs dans un environnement partag´e ; 2. Concevoir la coop´eration d’agents devant accomplir une tˆache collective ;
3. G´erer l’interaction de sous-syst`emes dans un syst`eme plus global.
Dans tous les cas, la dimension organisationnelle, en proposant de structurer des ensembles r´e- currents d’interactions sous forme de relations entre des rˆoles, permet au concepteur de sp´ecifier une structure d’interaction `a r´ealiser dans le syst`eme [M¨uller, 2002]. Toutefois, dans les 2 pre- miers cas, l’objectif est la conception d’une structure d’interaction permettant au syst`eme de fonctionner ou d’accomplir une tˆache, alors que dans le 3`eme, l’objectif est la repr´esentation d’une structure d’interaction existante.
Ces diff´erents objectifs peuvent coexister, et les approches se voulant g´en´eriques cherchent `
a englober les 3 objectifs. Le cahier des charges induit a priori un choix de formalisme visant l’objectif 3. Toutefois, on pr´esentera des exemples pour chacun des 3 objectifs afin d’illustrer la vari´et´e des approches organisationnelles et de replacer notre choix dans un contexte informatique plus vaste.
Ces exemples sont class´es suivant le contexte dans lequel l’approche est utilis´ee : mod`eles multi- agents destin´es `a la simulation, syst`emes « op´erationnels » (SMA utilis´es au sein de logiciels, pour accomplir des tˆaches), ou encore m´ethodes de conception pour l’ing´enierie logicielle. Suivant les contexte, l’approche organisationnelle utilis´ee a une port´ee plus ou moins g´en´erique. Dans les m´ethodes de conception, les concepts organisationnels sont d´efinis dans des formalismes mais une architecture correspondante n’est pas forc´ement propos´ee. A l’inverse, dans les mod`eles et les syst`emes op´erationnels, les concepts organisationnels sont pr´esent dans l’architecture, mais ne sont pas forc´ement abstraits en un formalisme.
2.2.1 Formalismes orient´es vers la coordination dans un environnement partag´e Ces formalismes sont con¸cus pour que des agents puissent agir collectivement dans un en- vironnement qui n’est pas connu `a l’avance. L’organisation y contraint l’action des agents et assure qu’ils ne se gˆenent pas et puissent b´en´eficier les uns des autres.
Syst`emes op´erationnels [Castelfranchi et al., 1999] proposent dans le cadre de la th´eorie des agents non coop´eratifs un formalisme bas´e sur des agents BDI23 destin´e `a assurer l’adaptation d’agents `a un environnement changeant. L’organisation se mat´erialise sous la forme de normes, qui sont des repr´esentations symboliques. Les agents construisent une repr´esentation des normes auxquelles ils sont soumis et peuvent choisir de les respecter ou pas. Le respect d’une norme se traduit par la g´en´eration de plans et d’objectifs conformes `a cette norme. Les agents suivent une norme si ils font de ces plans des intentions. Ils peuvent donc faire face `a des normes incoh´erentes. Les agents peuvent aussi g´en´erer des normes.
[Sall´e, 2002] pr´esente un formalisme appliqu´e au commerce ´electronique. Les niveaux d’or- ganisation sont des contrats utilitaristes d´elib´eratifs « classiques » (protocoles d’interaction). En s’engageant dans un contrat, l’agent prend un rˆole d´efini en logique d´eontique comme un ensemble d’assertions du type si condition alors {obligation, permission, interdiction} de faire action tant que condition. Chaque assertion est assortie de sanctions d´efinies aussi en logique d´eontique. L’agent choisit de suivre son rˆole en faisant la balance entre l’utilit´e de l’assertion et la sanction assortie. Il communique ses choix `a ses partenaires.
2.2.2 Formalismes orient´es vers l’accomplissement d’une tˆache collective
Ces formalismes sont con¸cus pour que les agents soient capables de r´esoudre collectivement des probl`emes ou d’accomplir un ensemble de tˆaches (planification), d´efinis ou pas `a l’avance. L’organisation assure la r´epartition du travail entre les agents.
M´ethodes de conception [Collinot et al., 1996] pr´esente la m´ethode Cassiopeia, destin´e `a concevoir des syst`emes devant collectivement accomplir une tˆache ou r´esoudre un probl`eme. Dans une premi`ere ´etape, la m´ethode consiste `a identifier les comportements ´el´ementaires n´ecessaires `
a l’accomplissement de la tˆache, puis `a construire diff´erents types d’agents en regroupant ces
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Belief Desire Intention. Architecture cognitive d’agent standard d´ej`a ´evoqu´ee p.45. Ce formalisme organisa- tionnel rajoute une dimension sociale `a l’architecture BDI.
comportements dans des « rˆoles » . Dans une deuxi`eme ´etape, un graphe d’influence est produit en listant les d´ependances entre les rˆoles. Les rˆoles ainsi li´es entre eux constituent des groupes qui d´efinissent un comportement collectif. Dans une derni`ere ´etape, les comportement visant `a former, maintenir et dissoudre les groupes sont d´efinis. Ces 3 ´etapes correspondent `a 3 niveaux de description et 3 types de rˆoles : individuels, relationnels et organisationnels. Ainsi, un agent qui fait face `a une tˆache peut former un groupe et mobiliser les rˆoles d’autres agents n´ecessaires `
a l’accomplissement de la tˆache.
Syst`emes op´erationnels Dans MOISE, [H¨ubner et al., 2002] introduisent un formalisme organisationnel ´egalement d´efini sur 3 niveaux : (1) un niveau individuel d´efinit des rˆoles qui sont des ensembles de permissions ou d’obligations sur des missions `a accomplir (2) un niveau social d´efinit des liens entre ces rˆoles qui peuvent ˆetre des liens hi´erarchiques ou des liens de communication (3) un niveau collectif d´efinit des groupes qui sont form´es d’ensembles rˆoles, liens, mission. Ainsi, l’accomplissement d’une tˆache correspond `a l’activation d’un groupe. MOISE est destin´e `a ˆetre coupl´e avec des agents de type BDI.
Avec DEPINT, [Sichman, 1998] d´efinit une architecture bas´ee sur le raisonnement social, destin´ee `a ce que des agents en syst`eme ouvert puissent ´evaluer des tˆaches faisables et former des coalitions. Ces coalitions forment une structure de groupe d´efinie dynamiquement grˆace `a des r´eseaux de d´ependances : un agent ne pouvant accomplir seul une tˆache recherche dans son r´eseau de connaissances des agents ayant les comp´etences requises. Il en devient alors d´ependant. Un agent apportera de l’aide de pr´ef´erence `a un agent dont il est ´egalement d´ependant, si bien que des coalitions stables peuvent se former.
Simulations [Doran, 2001] pr´esente une architecture destin´ee `a simuler la gestion int´egr´ee d’un bassin versant. Il utilise des agents BDI repr´esentant des acteurs du monde r´eel, et organis´es en hi´erarchies. Un rˆole dans une hi´erarchie d´efinit des buts auxquels un agent doit se conformer, et des r´ecompenses associ´ees `a l’accomplissement du but. L’agent au sommet d’une hi´erarchie se voit confier des buts globaux, repr´esentant l’int´erˆet de toute la hi´erarchie. Il d´ecompose ces buts en buts plus locaux qu’il confie aux agents qu’il commande et ainsi de suite. Un agent prend en charge un rˆole si il pense qu’il en tirera une r´ecompense suffisante. Chaque hi´erarchie est associ´ee `a une sph`ere d’activit´e sp´ecifique, d´efinie par un ensemble d’´el´ements de l’environnement auxquels les agents de la hi´erarchie ont acc`es. Ces sph`eres d’activit´e se superposent, cr´eant une comp´etition sur les ressources. [Doran, 2001] n’aborde pas la possibilit´e pour un agent d’appartenir `a plusieurs hi´erarchies.
2.2.3 Formalismes orient´es vers la gestion de sous-syst`emes
Cette cat´egorie est plus g´en´erale que les 2 pr´ec´edentes. L’organisation peut y structurer la complexit´e du syst`eme multi-agent et/ou offrir des motifs r´eutilisables (motifs organisationnels) plus ´etendus que ceux offerts par le seul concept d’agent.
M´ethodes de conception La m´ethode Ga¨ıa de [Wooldridge et al., 2000] est destin´ee `a concevoir des applications logicielles ayant une structure organisationnelles stable. Ga¨ıa uti- lise des concepts organisationnels lors de la phase d’analyse pour revenir `a une architecture agent classique lors de l’impl´ementation. Les rˆoles cl´es qui doivent ˆetre accomplis dans le sys- t`eme `a concevoir sont document´es en d´etail, avec les activit´es qu’ils d´efinissent, les protocoles auxquels ils prennent part, les permissions d’acc`es aux ressources qu’ils induisent, ainsi que les comportements que l’on attend d’eux. Les motifs d’interactions composant le syst`eme sont aussi
document´es en d´etail, avec les rˆoles qui y sont impliqu´es et les informations qu’ils utilisent. Lors de la phase de conception, les rˆoles sont regroup´es dans des agents, et des vues sur les services du syst`eme et les liens entre les agents sont d´efinies. Les mod`eles de rˆoles et d’organisations (les pro- tocoles d’interaction) disparaissent `a l’impl´ementation, encapsul´es dans les agents. La diff´erence essentielle entre Ga¨ıa et Cassiopeia est que Cassiopeia impl´emente une approche ascendante, en construisant des comportements et un graphe d’interaction `a partir de tˆaches ´el´ementaires, alors que Ga¨ıa impl´emente une approche descendante, en commen¸cant par d´efinir des tˆaches et des protocoles globaux et en raffinant la description vers des comportements ´el´ementaires.
La m´ethode Voyelle [Demazeau, 1995] inclut aussi une vue organisationnelle, mais les diff´e- rentes briques sont d´efinies `a un niveau individuel ou inter-individuel. Pour [Amiguet, 2003] ces briques ont un grain trop fin pour ˆetre v´eritablement r´eutilisables.
Syst`emes op´erationnels [Ferber and Gutknecht, 1998] pr´esentent un m´eta-mod`ele destin´e `
a g´erer l’h´et´erog´en´eit´e des agents et des applications dans un SMA nomm´e Agent-Groupe-Rˆole (AGR)24. Des structures de groupe d´efinissent un ensemble de rˆoles et toutes les interactions possibles entre ces rˆoles. Des structures organisationnelles d´efinissent toutes les structures de groupe, ainsi que les interactions possibles entre les rˆoles de diff´erents groupes. Ce m´eta-mod`ele s’instancie en une architecture nomm´ee Agent-Groupe-Rˆole (AGR), o`u groupes et rˆoles sont d´efinis au niveau de l’impl´ementation, sans pr´esuppos´e sur l’architecture des agents. Les groupes forment des sous-syst`emes `a l’int´erieur desquels les agents interagissent par le biais de rˆoles qu’ils y ont pris en charge. L’interaction entre les sous-syst`emes est localis´ee dans les agents prenant en charge des rˆoles dans diff´erents groupes.
Simulation Dans SHADOC, [Barreteau, 1998] d´efinit des groupes pour repr´esenter des entit´es collectives de gestion des p´erim`etres irrigu´es. `A ces groupes sont associ´ees des r`egles que les agents appartenant `a ces groupes sont amen´es `a respecter. De plus, les agents ont une repr´esentation de leur statut social ainsi que de leurs connaissances, ce qui forme un autre niveau organisationnel. La plate-forme BIOMAS [Courdier et al., 2002] d´efinit 3 niveau de description d’un syst`eme : un niveau macro o`u sont d´efinis les r´eseaux d’accointances (graphes avec des liens pond´er´es sur la priorit´e des communications) du syst`eme ; un niveau medium o`u des groupes d´efinissent des sous- syst`emes qui peuvent synth´etiser des comportements ou poser des contraintes sur des agents ; un niveau micro avec des agents et des objets situ´es reli´es par des relations spatiales. Il est aussi possible d’associer des rˆoles, repr´esentant des fonctions `a accomplir, aux agents.
Enfin, dans la simulation de ruissellement par la circulation de boules d’eau, [Servat et al., 1998] introduisent des entit´es repr´esentant des ´echelles de description diff´erentes : sous certaines conditions, les boules d’eau peuvent se regrouper en une entit´e collective (mare, ravine..) agissant `
a leur place.