Environnement

Bien qu’il n’existe pas encore de consensus sur la d´efinition d’agent nous retrouvons n´eanmoins dans toutes les d´efinitions le terme ≪ environnement ≫. Quand la notion d’agent et de syst`emes multi-agents a ´emerg´e la communaut´e de ce domaine s’est plutˆot concentr´ee sur la conception de l’architecture interne de l’agent. On consid´erait que l’in-telligence doit ˆetre incarn´ee dans l’agent lui-mˆeme. Avec l’apparition des architectures d’agents r´eactifs, la notion d’environnement a commenc´e `a prendre plus d’ampleur. En effet, l’environnement fournit le support d’actions aux agents, une source d’informa-tions via leurs percepd’informa-tions et le milieu des interacd’informa-tions entre les agents. Par cons´equent,

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il serait plus judicieux et avantageux de s’int´eresser `a cette composante des syst`emes multi-agents et `a sa conception au mˆeme titre qu’on s’int´eresse `a l’agent et `a l’interac-tion dans les SMA. De plus, comme nous l’avons vu dans le chapitre 2 concernant les affordances, le courant de la psychologie ´ecologique [Gibson, 1986] d´efend l’id´ee que les possibilit´es d’action des agents sont pr´e-inscrites dans leur environnement. L’inspiration biologique [Grass´e, 1959], de son cˆot´e, d´efend l’id´ee que l’environnement peut ˆetre uti-lis´e comme un moyen de coordination implicite entre les agents (cf. chapitre 3, section 4.2.2.1). Aussi, les SMA qui mod´elisent des entit´es spatiales ne peuvent pas faire l’im-passe d’une repr´esentation explicite de l’environnement ; par exemple dans le domaine des syst`emes agricoles, pour repr´esenter la dimension spatiale d’une action, nous devons repr´esenter l’espace agricole (ex. parcelle), sa dynamique, les diff´erents outils et objets qui s’y trouvent (ex. tracteur).

Par ailleurs, comme indiqu´e dans [Weyns et al., 2005], le terme environnement poss`ede plusieurs significations. Dans [Helleboogh et al., 2007], les auteurs parlent de l’environ-nement simul´e et de l’environl’environ-nement de simulation. L’environl’environ-nement simul´e constitue une partie du mod`ele et repr´esente l’environnement r´eel dans lequel les agents sont situ´es. L’environnement de simulation repr´esente l’infrastructure dans laquelle s’ex´ecutent les programmes li´es aux agents de la simulation. Dans [Weyns et al., 2005], les auteurs parlent d’environnement d’application qui correspond `a l’environnement simul´e dans [Helleboogh et al., 2007], et de la plateforme d’application qui correspond `a l’environne-ment de simulation dans [Helleboogh et al., 2007]. Ils ont introduit un troisi`eme type d’environnement qui est l’infrastructure physique (figure 3.3).

Framework SMA Environnement d'application Système d'exploitation Middleware Machines virtuelles Infrastructure réseau A pp licatio n S M A

Hôte Hôte ^Hôte

P la te fo rm e d' exé cutio n Infra st ru ct u re ph ysiq ue

Figure 3.3 :Mod`ele 3-couches pour les SMA [Weyns et al., 2005].

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nous nous restreignons donc `a l’environnement d’application (ou l’environnement simul´e) dans les SMA. Par cons´equent, le terme environnement utilis´e dans le reste de ce manus-crit fait r´ef´erence `a l’environnement d’application, celui qui repr´esente l’environnement des acteurs du syst`eme r´eel mod´elis´e.

3.1.2.1 Mod`eles d’environnement

La d´efinition de l’environnement d´epend fortement du domaine d’application ou de la nature du probl`eme pour lequel le syst`eme a ´et´e con¸cu. Par cons´equent, il est difficile de donner une d´efinition g´en´erique. Nous allons rapporter ici quelques d´efinitions en s’appuyant sur l’´etat de l’art sur l’environnement dans les SMA pr´esent´e dans [Odell

et al., 2003, Weyns et al., 2005].

L’environnement selon [Russell et Norvig, 2003]. Russell and Norvig d´efinissent l’environnement comme ´etant un programme g´en´erique, qui fournit les percepts aux agents et re¸coit en retour leurs actions. Le programme met `a jour par la suite l’´etat de l’environnement en fonction des actions des agents et d’autres processus dynamiques qui surviennent dans l’environnement. Selon ces auteurs, l’environnement repr´esente la relation de base entre les agents et leur milieu d’interaction.

L’environnement selon [Odell et al., 2003]. Ces auteurs d´efinissent l’environne-ment comme une entit´e qui fournit les conditions d’existence de toutes les autres entit´es agent ou objet. Ils distinguent deux types d’environnement : l’environnement physique et l’environnement de communication. L’environnement physique est r´egi par les lois, les r`egles, les contraintes, les strat´egies qui gouvernent l’existence physique des entit´es. L’environnement de communication, fournit les principes, processus et structures qui permettent la transmission d’informations entre agents.

L’environnement selon [Ferber, 1995]. Ferber d´efinit l’environnement comme un espace E dot´e d’une m´etrique, dans lequel sont situ´ees les entit´es (agents et objets) du syst`eme. Les actions des agents sont sujettes aux lois de l’univers qui d´eterminent les effets des actions dans l’environnement. L’environnement est dot´e de processus qui d´eterminent sa r´eaction aux actions des agents. Une diff´erence fondamentale entre cette d´efinition et celle donn´ee par [Odell et al., 2003] r´eside dans le fait que l’environ-nement ne poss`ede pas seulement des processus internes mais aussi des processus qui d´efinissent comment il doit r´eagir aux actions des agents. L’action d’un agent ne modifie pas forc´ement l’environnement.

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L’environnement selon [Weyns et al., 2007]. L’environnement est une abstrac-tion du premier ordre. En d’autres termes l’environnement est une entit´e `a part enti`ere dans les SMA qui poss`ede ses propres fonctions et fournit les conditions d’existence des agents. En se basant sur cette d´efinition, [Weyns et al., 2007] identifient un certain nombre de fonctions de l’environnement dans un SMA.

3.1.2.2 Fonction de l’environnement

Selon [Weyns et al., 2007], l’environnement doit ˆetre responsable de la structuration des agents physiquement, socialement ainsi que de la communication entre les agents. L’environnement doit ˆetre aussi en mesure de g´erer l’acc`es aux ressources ainsi que de fournir des services aux agents. Par exemple, dans le mod`ele DS (Domino-Smart)3 [Da-vid et al., 2007], l’environnement contient des filtres qu’on peut consid´erer comme des services qui permettent de fournir aux agents l’ensemble des cellules spatiales sur les-quelles ils peuvent agir de fa¸con optimale. Aussi, l’environnement peut imposer des r`egles pour l’´evolution de l’ensemble des entit´es du syst`eme. Les r`egles peuvent ˆetre impos´ees par le domaine de mod´elisation lui-mˆeme ou d´efinies par le concepteur en fonction de ses besoins. Par exemple, dans la simulation du trafic routier [Meignan et al., 2007], les auteurs consid`erent l’environnement non pas seulement comme un espace commun aux agents mais aussi comme imposant des contraintes aux actions et interactions des agents (e.g. un agent bus et un agent voyageur peuvent interagir seulement quand ils sont localis´es dans le mˆeme arrˆet de bus cette contrainte est fournie et v´erifi´ee par l’envi-ronnement). Enfin, l’environnement poss`ede ses propres processus internes qui ´evoluent ind´ependamment des actions des agents et dont il est responsable.