La pyramide irrégulière : une organisation de ontrle so ial

ontrle so ial

Les systèmes multi-agentsproposent d'é later la omplexité des traitementsau sein d'entités oopérantes permettant dans le as de la segmentation d'image, de béné ier des avantages évoqués en introdu tion de e hapitre. Une onséquen e de ettedémar he est de rendreessentiellelanotiond'organisationdansun système multi-agents an de garantir la ohéren e globale du système. Or, les diérentes appro hes de segmentation d'image à l'aide d'agents situés dans l'image (Ÿ5.5.3 p. 100) n'identient pas lairementune telle organisation.

L'organisation dénit les rles respe tifs des agents et les relations abstraites les liant. Ainsi, il devient possible d'appréhender le système dans sa globalité durant les deux étapessuivantes :

1. l'étapede on eption oùl'ondénit lesrles, lesrelationsetlesintera tions entre agents;

2. l'étapedevalidationoùl'onvériequelasommedesintera tionslo alesréalise bien les obje tifs globaux du système. Con rètement, lorsque l'on onstate un dysfon tionnement global, l'organisation fournit un s héma de le ture du système rendant possible la lo alisation e dysfon tionnement.

La pyramide organise les agents : à la manière d'une so iété qui se dote d'une onstitution et d'un ensemble de lois, nous avons hoisi la pyramide irrégu- lière omme organisation imposant sa stru ture aux agents situés dans l'image.Ce hoixn'ex lut pas d'autres appro hes, en parti ulier lapyramide duale; ependant, la pyramide irrégulière possèdent ertaines propriétés la rendant parti ulièrement

SOCIAL 1. La apa ité de mettre en ÷uvre des traitements en parallèle, haque sommet n'interagissant qu'ave ses voisins. On peut ainsi proter de l'aspe t intrinsè- quement distribuédes agents.

2. Legraphed'adja en efournit desinformationssurlatopologiedes régions, e quien fait un bonsupportpour des agentssitués dans l'image.

3. L'appro hegraphefournitunpremierniveaud'abstra tionvis-à-visdel'image: onretrouvedesnotionsd'adja en e,oude similarité,voisinesdesnotionsd'a - ointan e,ou d'anité, ourantes dans les systèmes multi-agents.

4. Chaque graphe de la pyramide se présente omme un résultat intermédiaire, onpeut don stopper à tout moment le pro essus, en disposant d'un résultat in ompletmaisutilisable.Deplus, ettepiledegraphesfournitunhistoriquede l'évolutiondusystèmeautorisantuneévaluationaposteriori du omportement des agents.

5. Outrel'aspe tmultirésolutionquepro urelapyramide,ellepermetune onstru - tion progressive des primitives de l'image donnant pour haque niveau, à l'aide du graphe d'adja en e, les relations topologiques entre primitives. Ces aspe ts sont utiles pour la vision intermédiaire et haut-niveau ( hap. 4 p. 51) où l'on a re ours à des algorithmes de propagation d'informations, de ontraintes oud'appariement de graphes. Ces pro édures permettent, dans le adred'unestratégieas endante, de fran hirprogressivement lesdiérentsni- veaux de des ription à l'instarde la onstru tiondes niveaux de la pyramide. En onséquen e, ommenous leverronsau hapitre11,nousproposonsl'utili- sationde lapyramide d'agents ommeun adre favorisantune mise en ÷uvre homogène et progressive de toutes les étapes de la vision, de la segmentation àl'interprétation.

Les agents enri hissent l'appro he pyramidale : l'utilisationd'agentsaulieu de simplessommetsenri hitle adredé isionnel de l'appro he pyramidale.Eneet, l'appro he pyramidale n'est pas sans in onvénient ( hap. 3 p.33), une manière d'y remédier serait de pouvoir mettre en ÷uvre des stratégies lo ales, oopératives, et d'intégrer au mieux l'information a priori . Les agents fournissent une abstra tion parti ulièrement adaptée à l'enri hissement du adre dé isionnel tant pour la mise en ÷uvre de stratégies lo ales et oopératives quepour l'intégration d'informations a priori .

La pyramide irrégulière d'agents seprésente ommeune pyramideirrégulière dans laquelle haque sommet va être rempla é par un agent (g. 6.4, p.113).

La délo alisation et un enri hissement du adre dé isionnel favorisent la mise en ÷uvre de stratégies oopératives, lo alementadaptées, etde prise en ompte de l'a priori .

Les algorithmes de graphes dénis à la se tion pré édente vont s'appliquer à haqueniveaudelapyramide.Pour ela,ilssonttraduitsenproto olesd'intera tions lo ales au sein des agents. Ainsi, la pyramide irrégulière impose sa stru ture aux agents agissant ommeune Loi qu'ils doivent respe ter an d'assurer un ontrle so ialet la onvergen e du système.

IRRÉGULIÈRE

8.3.1 Agents région & agents ontour

Chaque agent va représenter une primitivede l'image.An de mettre en ÷uvre la oopérationrégion/ ontour évoquée au hapitre 6, ertainsagents représenteront une primitive régiontandis que d'autres représenteront une primitive ontour.

Lesagentssontdes entités autonomesmues parun threadpropreà haque agent, disposant ha un de sept omportements et de royan es propres sur lesquels nous reviendrons plus en détails au hapitre 9.

Les agents région disposent d'un ensemble de données lo ales (leurs royan es) semblables à lastru ture de la gure 8.1page 154. Ces données dé rivent larégion que l'agent représente. Ils disposent aussi de sept omportements orrespondant, entre autres,àlamiseen ÷uvredel'algorithmiquedistribuéedé riteàlase tion8.2 p.153.Lesagentsont ommebutdefusionnerentreagentssimilairesand'ee tuer une dé imation sur la population d'agents du niveau

k

pour obtenir une nouvelle population d'agents générée par les agents survivants au niveau

k + 1

. On notera

Pk

reg

, lapopulationd'agents région du niveau

k

.

Les agents ontour disposentd'unensemblededonnées lo ales(leurs royan es) dé rivantune haînedesegmentsde ontour.L'obje tifàmoyentermeestdepouvoir fusionner les agents ontour et don d'appliquer une dé imation semblable à elle ee tuéesur lesagentsrégion. Lesfusions sont hoisiespar des règless'inspirant du système de Nazif et Levine (Ÿ4.6.1.4 p. 74) & [Naz84℄. Les développements menés dans e sens n'ont pas a quis la maturité né essaire pour être opérationnels; en onséquen e, les agents ontour dans la version a tuelle du système se répètent à l'identique niveau après niveau, intervenant omme support de fusion des agents région, via un omportement oopératif.

Nous envisageons une autre possibilité dans laquelle des ontours a tifs rem- pla entles haînes de segments de ontour.

On notera

P

k

edge

, la populationd'agents ontour du niveau

k

.

8.3.2 Transposition d'un espa e opératoire à un espa e om- portemental

Uneso iétéd'agentsà haqueniveaude lapyramide. Chaqueniveau

k

dela pyramideest omposéd'unepopulationd'agents

P

k

quiest l'unionde lapopulation des agents région et ontour pour e niveau :

Pk

= P_regk

[P_edgek

Les relations d'adja en e à haque niveau de la pyramide. Lorsque deux agents sont adja ents dans l'image, une relation d'a ointan e (Ÿ7.4.3.1 p. 147) de typeadja ent vaêtreétablieentre eux.Cetterelationprendlaformed'uneinstan- iationd'une lasse A quaintan e (g.7.19, p.148) représentée dansleformalisme

SOCIAL (A quaintan e (id 43) (types adja ent))

L'union des relations d'a ointan e étiquetées adja ent forme don les relations d'adja en e dans l'image. Si l'on note adja ents(

ai

), l'ensemble des a ointan es del'agent

ai

étiquetées adja ent;alors,

A

k

adj

l'ensembledesrelationsd'a ointan e de type adja ent du niveau

k

est formépar :

Akadj

=

[

ai∈Pk

adja ents

(ai)

Chaque niveau de la pyramide d'agent est une organisation. Chaque ni- veau

k

de la pyramide est une organisation d'agents adja ents

O

k

adj

, stru turée par le réseau d'a ointan es d'adja en e

A

k

adj

et omposée de la population des agents du niveau ourant

P

k

:

O_adjk

(Pk, Ak_adj)

Cette organisation représente l'information région et ontour, et sa topologie dans l'imageà une ertaine résolution.

Cette formalisationee tuée, on peut la mettre en relation ave le graphe d'ad- ja en e évoqué au hapitre 3. Pour un niveau

k

donné, l'ensemble des sommets

S

k

est transposé dans l'espa e de lapopulationd'agents

P

k

:

Sk_{⇔ P}k

L'ensembledes arêtes joignantlessommets

A

k

est transposé dans l'espa edes rela- tions d'a ointan e de typeadja ent

A

k

adj

:

Ak

⇔ Ak

adj

Finalement, le graphe d'adja en e

G

k_(Sk_{, A}k₎

est transposé en une organisation d'agents

O

k

adj(Pk, Akadj)

:

Gk(Sk, Ak)⇔ Ok

adj(Pk, Akadj)

Cette équivalen e dénit une transposition d'un espa e opératoire travaillantsur des stru tures de graphes où les sommets représentent des primitives (régions ou ontours) et les ar s des relations d'adja en e dans l'image, vers un espa e om- portemental où des agents a tifs et autonomes rempla ent les sommets du graphe. Lanotiond'a ointan eentreagentsreprésenteuneadja en e dansl'environnement représentépar l'image.

Cette transposition permet d'enri hir le adre dé isionnel des appro hes pyrami- dalesen distribuantl'intelligen edansl'imageàtravers l'abstra tionquereprésente l'agent.Cetteintelligen e, àl'origineprésentesous laformed'une onnaissan epro- éduraleetalgorithmique,estdésormaisen apsuléedansl'agent,quiestuneabstra - tion prédisposée àlamise en ÷uvre de stratégies oopératives, lo alementadaptées et intelligentes, apables d'utiliser un savoir a priori ou un modèle dé rit dans un langagedé laratif.

IRRÉGULIÈRE

8.3.3 Cara téristiques de l'organisation

L'organisation des agents adja ents d'un niveau donné est de type variable- égalitaire-prédénie.En eet, lerle respe tif des agentsest prédéni mais lesrela- tions entre agents peuvent varier en fon tion : (i) des ren ontres faites dans l'envi- ronnement (représentant l'image); (ii) des arrangements négo iés lors des ompor- tements de dé imation (Ÿ9.9 p. 202) etde ratta hement (Ÿ9.10 p. 206). Commeles agents d'un niveau interviennent d'une manière uniforme sans notion hiérar hique, l'organisation est dite égalitaire.

La oopération entre agents peut prendre deux formes : 1. Les agents travaillent sur des portionsquasi

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disjointes de l'image.Ainsi, une forme de oopération augmentative résulte de la somme des travaux quasi indépendants des agents. Cette oopération n'existe que du point de vue de l'observateur, qui onstate a posteriori un travailee tué par des entités. 2. Cependant,lesagentsdisposentd'un omportementde oopérationintention-

nel (Ÿ9.8 p.192) résultant d'intera tions lo ales entre agents adja ents. Cette oopération peut être qualiée d'intégrative ar ertains agents intègrent les points de vue de leurs voisins dans leur pro essus de dé ision.

Type etnombred'agents. Lesagentssontdegranularitémoyenne,ilsdisposent d'une mémoireetde mé anismessimplesderaisonnement,leurpoids mémoireavoi- sine les50ko.Leur nombreest important:quelques millierspour lepremierniveau de lapyramide.

Desagentssituésdansl'image. Chaqueagentestlo alisédansl'imageparrap- port à la primitive qu'il représente. L'organisation stru turée par les a ointan es d'adja en e, fait de haque niveau de la pyramide une arte topologique de l'infor- mation présente dans l'image à un ertain niveau de résolution. Notre ar hite ture répond don àtous les ritèresde lafamilledes agentssitués dansl'image quenous avons évoqués à lase tion 5.5.3 p.100.

Dans le document en fr (Page 161-165)