PLAN GENERAL

PLAN GENERAL

Bibiliographie Historique

De l’IA à l’IAD

Thèmes de recherche de l’IAD Problèmes de base en IAD

Société d’Agents (SMA)

• Concept d’Agent

• Communication

• Organisation

• Coopération

• Résolution de conflits

Organisation (1)

un construit politique et culturel, un moyen dont les acteurs sociaux se dotent pour régler leurs interactions afin d’obtenir le minimum de coopération nécessaire pour atteindre des

objectifs collectifs. [Crozier & Friedberg, 77]

une structure décrivant comment les membres sont en relation et interagissent afin d’atteindre un but commun. ^{[Fox, 81]}

la somme totale des moyens employés pour diviser le travail en tâches distinctes et pour ensuite assurer la coordination nécessaire entre ces tâches. [Mintzberg, 79]

Organisation (2)

Deux Approches pour la conception des organisations

[Sichman, 95]

l’approche statique : les liens d’autorité et de communication entre des agents sont complètement définis pendant la phase de conception du système.

l’approche dynamique : les liens d’autorité et de communication ne sont pas pré-établis entre les agents, ils sont créés de façon dynamique ( "émergence").

Exemple en Éthologie : société de fourmis, de termites, etc...

Organisation (3)

Typologie des organisations [Gasser, 92]

centralisée (hiérarchie uniforme) : correspond au mode d’adaptation fixe, avec des liens de subordination de type maître/esclave. Exemple : l’armée.

de marché : correspond aux organisations basées sur le principe de contrat.

Un mécanisme d’allocation de tâches régi par le protocole d’appel d’offres.

Exemple : l’univers économique

de communauté pluraliste : correspond aux organisations variables émergentes. Exemple : la communauté scientifique

Organisation (4) : Exemple

Niveau Opérationnel Niveau Tactique Niveau Stratégique

AC^1,2 AC^1,1

AC^0,1

AC^0,2

AC^0,3

AC^0,5 AC^0,6 AC^2,1

AC^0,4

Niveau méta

La coopération peut signifier : partage d'information

détection et résolution de conflits réalisation de tâches en commun

résolution d'un problème à plusieurs

Coopération (1)

Coopération (2)

Les être humains coopèrent à cause de leurs capacités limitées

[Schmidt, 91] : Point de vue de la sociologie

Quatre buts génériques de coopération [Durfee et al., 91] :

Augmenter la vitesse de résolution des tâches par leur parallélisation Augmenter le nombre ou la portée des tâches réalisables par le partage de ressources

Augmenter la probabilité d’achever des tâches par leur duplication et si possible par l’utilisation de méthodes différentes pour les réaliser

Diminuer l’interférence entre tâches en évitant les interactions négatives.

Modèles de coopération

Un agent peut coopérer suivant les modèles suivant :

Coopération par partage de tâches et de résultats : Ce type de coopération est adapté pour les domaines où il existe une hiérarchie de tâches ou de niveaux d’abstraction. Dans le cas contraire il faut procéder par

partage de résultats.

Commande : un agent supérieur décompose le problème en sous- problèmes qu’il répartit entre les autres agents, ceux-ci le résolvent et renvoient les solutions partielles à l’agent supérieur.

Coopération (3)

Appel d’offre : un agent supérieur décompose le problème en sous- problèmes dont il diffuse la liste. Chaque agent qui le souhaite envoie une offre ; l’agent supérieur choisit parmi celles-ci et distribue les sous-

problèmes. Le système travaille ensuite en mode commande.

Compétition : l’agent supérieur décompose et diffuse la liste des sous problèmes comme dans le mode appel d’offre, chaque agent résout un ou plusieurs sous-problèmes et envoie les résultats correspondants à l’agent supérieur qui à son tour fait le tri.

Coopération (4)

Contrôle (2) : point de vue de l’IA, l’IAD

Système : artefact-artefact,

artefact-humain: IHM Contrôle:

1. Interaction (véhicule du contrôle)

• langage d'interaction (actes de langage) 2. Contrôle de la coopération:

a. Protocoles d'interaction (Y. Demazeau)

b. Agents spécialisés dans la gestion des interactions - broker, coordinateur ( A. Slodzian)

- gestionnaire (J.L. Soubie)

Contrôle (3) : point de vue de l’Éthologie

Système: société animale, insectes.

Contrôle:

1. environnement : Lorsque les seules

interactions entres individus surviennent au travers des modifications de l'environnement

(Wilson E.O.).

2. Stigmergie : L'insecte ne dirige pas son travail, mais il est guidé par lui.

(Grassé P.P. )

Résolution de conflits (1)

Les agents coopératifs ont besoin d’éviter les situations conflictuelles pour résoudre un problème

• Coordination de leurs activités

• Négociation de leurs actions

Résolution de conflits (2) Coordination

La coordination des actions (dans le cadre de la coopération) est l’articulation des actions individuelles accomplies par

chacun des agents de manière à ce que l’ensemble aboutisse à un tout cohérent et performant.

Exemple : - deux véhicules qui se croisent dans un carrefour,

- un trapéziste qui doit agripper les poignets de son partenaire - les avions de la patrouille de France

- les musiciens dans un orchestre

La coordination des actions est liée à la planification et à la

Résolution de conflits (3) Négociation

Les activités des agents sont souvent interdépendantes et

entraînent des conflits. Pour les résoudre, il faut considérer les points de vue des agents, les négocier et utiliser des mécanismes de décision concernant les buts du système.

La négociation est caractérisée par :

• un nombre faible d’agents impliqués dans le processus

• un protocole minimal d’actions : proposer, évaluer, modifier et accepter ou refuser une solution.

Résolution de conflits (4)

Structure de négociation entre deux agents A et B 1. A fait une proposition;

2. B l’évalue et détermine la satisfaction qui en résulte;

3. Si B est satisfait alors arrêt, sinon B élabore une contre-proposition et donne des arguments;

4. Si A considère les argument de B alors reprendre

ce schéma en inter-changeant A et B, sinon faire

intervenir un troisième agent.

- Automates à états finis (Winograd & Florès 86) - Réseaux de Pétri

1 2

3

4

5

6

A:B << DemanderFaire(P)

B:A << AccepterFaire(P)

B:A << NotificationFinAction(P)

B:A << RefuserFaire(P)

B:A << EchecFaire(P)

Automates à états finis

Protocoles Conversationnels

 Processus Physique Chaîne d’Activités 2 Agent Usinage

Centre Activité Fraisage Centre Activité

Usinage Agent

Cd B

Centre Activité CdB

Centre Activité Ordo.

FraisageAgent Agent Ordo.

AgentP Agent

 Processus Adm. Chaîne d’activités 1

Chaîne d’activités 2 fraisage

Flux Informationnels

Flux Matières

Modèle d’une entreprise

A

Situation réelle de négociation et de conflit

Agent "A"

L'agent A fixe "La Taille de Lot (TL) de production à 35 pièces".

- Rationalité évaluative: retards de livraison aux clients (Re) avec un Taux de satisfaction de Y jours de retards - Intentions : respecter la Re

- Connaissances: une petite TL permet de diminuer les retards.

-Rationalité évaluative: sur le rendement

physique (Re) avec un Taux de satisfaction de X% de rendement.

-Intentions : respecter la Re.

-Connaissances: pour améliorer le

rendement, il faut limiter les changements d'outils donc augmenter la TL.

Agent "Ordo" Agent "fraisage"

0 2 4 6 8

54 55 56 57 58

Rendement physique (%)

Retards de livraison

(jours)

35

40 45 50 55

60 65

70

(Taille des lots)

Résultats de la Négociation

L'observation des résultats indique une convergence vers

Modèle de compréhension d’une entreprise

D D

D

Centre de Décision

Chaîne d’Activités

Centre de

Décision Centre Activités

Re/Rs

Centre de

Décision Centre Activités

Processus Opérationnel D

Re/Rs

D D

D Centre de

Décision

Centre de

Décision Centre Activités

Re/Rs

Centre de Centre

Centre de Décision Rationalité

issues du niveau sup

Intentions

Système Inférent

Infos. Perçues Connai-

ssances

Décisions

Rationalités

Centre de Décision

Agents Cognitifs : Diagramme d'États

Accointances

Centre Activités Percevoir

du CA

Raisonner Récupération

Message

Contrôle Agent

NiveauMéta

Rationalités, Décisions

Requêtes informations Requêtes,

Infos, ...

Environnement

Création/Envoi Messages

Signaux Décisions

Percevoir de l’Env.

Informations

Modèle Fonctionnel d’un Agent Cognitif

Perception

Capacité d’exécution (Contrôle) Informations

Met à Jour

Capacités de Raisonnement

Connaissances

Raisonne sur Active le

raisonnement Communications

Messages

Contrôle Interprète

Décisions Système d’information

Autres Agents Centres d’Activités

Conclusion : Construction d’un SMA (1)

Problème : la poursuite

Ce problème vient d’un jeu lui-même tiré d’une histoire, Octobre Rouge, dans laquelle un sous-marin Soviétique

(proies) doit essayer d’échapper à des torpilleurs américains (prédateurs).

Le but de ce jeu est de parvenir à ce que les prédateurs capturent les proies en l’entourant (Cf. diapo suivante).

Construire un Système Multi-Agents

Conclusion : Construction d’un SMA (2)

Proie capturée par des prédateurs Prédateurs

Proies libres