2021
Collectifs cyber-physiques

Bordeaux
Nombre d'articles : 14
Extension des Modèles de Flocking aux Environnements avec Obstacles et Communications Dégradées
Alexandre Bonnefond Olivier Simonin Isabelle Guerin-Lassous
Mots-clefs : Modèles de flocking, robotique en essaim, simulation descommunications.
Résumé : ans ce papier, nous étudions des modèles de flocking existants et proposons des extensions afin d’améliorer leursperformances dans des environnements ayant des obstaclesimpactant les communications. Souvent décrits comme desSystèmes robustes, il y a cependant un manque de compréhension quant à la comparaison de ces modèles et à l’impact de la qualité des communications sur l’échange desdonnées de contrôle. Nous étendons deux modèles standards afin de renforcer leurs capacités à rester connectés dans des environnements avec différentes distributionsd’obstacles. En tenant compte de la propagation radio,nous modélisons comment les obstacles impactent les communications dans un simulateur que nous utilisons notamment pour optimiser les paramètres du flocking. Les résultats des simulations montrent l’efficacité des modèlesproposés et la façon dont ils s’adaptent à ces nouvellescontraintes environnementales.

Modèle réutilisable et plus inclusif de Systèmes ambiant dédié à l’assistance basée sur le paradigme multi-agent
Nathan Aky Sylvain Giroux Daniel Payet Rémy Courdier
Mots-clefs : systèmes multi-agents ambiant,Systèmes d’assistance à l’autonomie
Résumé : 'intelligence ambiante est un paradigme quivise le déploiement d'environnementsintelligents et adaptatifs destinés àaccompagner les activités des utilisateurs.Basés sur ce paradigme, les Systèmesambiants d'assistance permettent de préveniret d'améliorer la santé et les conditions de viede ses utilisateurs, qui sont souvent despersonnes touchées par un trouble moteur oucognitif. Cependant, dans la littérature, lessolutions proposées adoptent une approchead hoc et centralisée, ce qui limite, entreautres,leurréutilisabilité,leurinteropérabilité ainsi que leur robustesse.Nous proposons un modèle générique pour laconception de systèmes multi-agents ambiantsdédié à l’assistance à la personne. Du fait desa réutilisabilité, ce modèle facilite la mise enopérationdetelsSystèmes,leurinteropérabilité, et favorise l’échange desdonnées. L'architecture résultante joue le rôlede « liant » entre les agents logiciels,l’environnement intelligent et les utilisateurs(aidés ou aidants), qui sont placés au centre.

Une stratégie de négociation multi-agent pour réduire la durée moyenne de réalisation
Ellie Beauprez Anne-Cécile Caron Maxime Morge Jean-Christophe Routier
Mots-clefs : Résolution collective de problèmes,Négociation multi-agent
Résumé : ous étudions le problème de la réallocation detâches pour l’équilibrage de charge dans les modèles distribués de traitement de données massives. Nous proposons une stratégie qui reposesur des agents coopératifs pour optimiser le réordonnancement de tâches dans de multiples jobsdevant être exécutés le plus tôt possible. Elle permet à un agent de déterminer localement la prochaine tâche à exécuter ou à déléguer grâce à sesconnaissances, ses croyances et son modèle despairs. La nouveauté réside dans la capacité desagents à identifier les opportunités et les agentslimitants pour réallouer efficacement les tâchesà travers des négociations bilatérales concurrentes. Nos expérimentations montrent que ladurée moyenne de réalisation atteinte par notrestratégie reste proche de celle obtenue avec uneheuristique classique mais que le temps d’ordonnancement est significativement réduit.

Enchères pour le Maintien des Communications lors de l’Allocation de Tâches
Felix Quinton Christophe Grand
Mots-clefs : Systèmes multi-robots, Allocationde tâches, Approche basées enchères, Mission de surveillance
Résumé : ans ce papier, nous introduisons un nouveau terme dans l’évaluation des mises dansle cadre d’un protocole d’allocation detâches par enchères. Ce nouveau terme permet de prendre en compte la connectivité duréseau de communication, élément importantpour garantir l’efficacité des méthodes basées enchères. Nous avons évalué notre méthode dans un scénario de patrouille, et avonsdémontré que la préservation des communications améliore la robustesse du Systèmesmulti-robots, en particulier lorsque les robotssont sujets à des pannes.

Réaffectation de tâches de la théorie à la pratique : état de l’art et retour d’expérience
Ellie Beauprez Luc Bigand Anne-Cécile Caron Maxime Morge Jean-Christophe Routier
Mots-clefs : Résolution collective de problèmes
Résumé : a problématique de l’affectation efficace detâches parmi des entités exécutantes est commune à de nombreuses applications réelles.Comme les problèmes d’allocation de ressources ou les problèmes d’appariement, l’affectation de tâches à des exécutants est un problèmed’anti-coordination où des agents doivent adopter des plans d’action distincts. Dans cet article,nous proposons un état de l’art des méthodesmulti-agent pour l’ordonnancement dynamiquede tâches réalisées en parallèle par plusieursexécutants ainsi que notre retour d’expériencesur leur mise en œuvre.

COMOKIT : un environnement générique et modulaire pour analyser les impacts des politiques d’intervention contre l’épidémie de COVID-19
Kevin Chapuis Patrick Taillandier Benoit Gaudou Arthur Brugière Alexis Drogoul
Mots-clefs : simulation à base d’agent, COVID19, plate-forme GAMA
Résumé : epuis le début de la pandémie de la COVID19, de nombreux travaux ont cherché à modéliseret comparer les impacts des politiques d’intervention non pharmaceutique. Cette volonté s’estcependant heurtée à la difficulté à pouvoir facilement prendre en compte la variété des cultures,des comportements et des contextes dans lesquels se déploient à la fois le virus et les politiques de santé publique. Initié pour soutenirles autorités vietnamiennes dans le déploiementd’interventions à l’échelle locale, l’environnement logiciel COMOKIT, qui repose sur un modèle à base d’agents, a été conçu dès le départpour être modulaire et facilement déployé surdifférents cas d’étude, quelles que soient la disponibilité et la qualité des données démographiques, géographiques et épidémiologiques. Intégrant des outils de construction de l’environnement géographique et de génération de populations synthétiques, COMOKIT permet une modélisation détaillée des individus et de leurs activités à une temporalité fine. Cet article présenteson adaptation à la comparaison de l’impact demesures de confinement dans le centre-ville deNice.

L’organisation comme Design Pattern dans les systèmes multi-agents multi-niveaux
Vianney Sicard Mathieu Andraud Sébastien Picault
Mots-clefs : Simulation multi-agent multiniveaux, design patterns, Systèmes organisationnel, Systèmes complexes
Résumé : et article présente un design pattern destiné à introduire des mécanismes organisationnels dans les systèmes multi-agents multiniveaux, afin de faciliter la modélisation de Systèmes complexes fortement structurés. Le pattern proposé permet de spécifier comment coupler trois niveaux d’agents dans une architecturede simulation multi-niveaux en considérant descontraintes organisationnelles. Nous montronsune application de ce pattern à la modélisationà grain fin de la conduite en bande dans un élevage porcin, où il est employé pour représenterdes organisations sociales et physiques. Nousmontrons ainsi les avantages de la combinaison de concepts organisationnels et de patternsmulti-niveaux pour représenter et simuler desSystèmes dynamiques complexes.[Cet article est adapté de (Sicard et al., 2021).]

Usage des parkings relais dans les comportements de déplacements intermodaux : Génération de demande de population d’agents à partir de données réelles
Azise Oumar Diallo Guillaume Lozenguez Arnaud Doniec René Mandiau
Mots-clefs : Intermodalité, parking relais, modèle agent, modèle de choix discret, données ouvertes, MATSim, MEL
Résumé : a disponibilité de scénarios de simulation desSystèmes de transport à partir de données ouvertes facilite l’étude de nouvelles politiques demobilité. Ces données sont souvent anonymiséespour être en accord avec le règlement généralsur la protection des données (RGPD). Danscet article, nous présentons une génération desimulation de mobilité à partir de données anonymisées basée sur un modèle de choix modal.Ce modèle intègre un comportement de déplacement intermodal combinant la voiture personnelle (VP) et les transports publics (TP) nécessitant l’usage des parkings relais. Nous montronscomment reconstruire les communes et les coordonnées des origines/destinations des déplacements nécessaires à l’estimation du modèlede choix discret. Ce modèle a été appliqué à laMétropole Européenne de Lille à partir de ladernière enquête ménage-déplacement. Les résultats obtenus montrent que la simulation estcapable de reproduire les comportements de déplacements effectués en combinant la VP et lesTP.

Approche multi-agent combinant raisonnement et apprentissage pour un comportement éthique 1
Rémy Chaput Jérémy Duval Olivier Boissier Mathieu Guillermin Salima Hassas
Mots-clefs : Éthique, Machine Ethics, Apprentissage Multi-Agent, Apprentissage par Renforcement, Hybride Neural-Symbolique, JugementÉthique
Résumé : e besoin d’incorporer des considérationséthiques au sein d’algorithmes d’Intelligence Artificielle est de plus en plus présent. Combinantraisonnement et apprentissage, cet article propose une méthode hybride, où des agents jugesévaluent l’éthique du comportement d’agents apprenants. Le but est d’améliorer l’éthique deleur comportement dans des environnements dynamiques multi-agent. Plusieurs avantages découlent de cette séparation : possibilité de coconstruction entre agents et humains ; agentsjuges plus accessibles pour des humains nonexperts ; adoption de plusieurs points de vuepour juger un même agent, produisant une récompense plus riche. Les expérimentations surla distribution de l’énergie dans un simulateurde Smart Grid montrent la capacité des agentsapprenants à se conformer aux règles des agentsjuges, y compris lorsque les règles évoluent.

ABSG : un modèle d’agent socialement inspiré pour la formation de coalitions
Mickael Bettinelli Michel Occello Damien Genthial
Mots-clefs : Formation de coalitions, Systèmesmulti-agent, modèle d’agent
Résumé : ous avons conçu un Systèmes d’aide à la décision dans le cadre de l’économie circulaire. Sonbut est de concevoir de nouveaux produits à partir de composants récupérés très variables. CeSystèmes est ouvert, permettant d’ajouter ou deretirer des composants à tout moment. Les composants sont avatarisés en tant qu’agents virtuelset considérés comme un systèmes multi-agents. Unutilisateur peut avoir besoin du Systèmes pourconcevoir des produits. Les agents du Systèmesdoivent donc former des coalitions qui représentent un produit. Nous proposons un nouveaumodèle d’agent d’inspiration sociale adapté àce Systèmes pour résoudre un problème de génération de structure de coalition. Ce modèlecentré sur l’agent permet aux agents de savoiravec quel agent former une coalition basée surles principes d’attraction des sciences humaineset sociales.

Planification multi-utilisateurs et multi-satellites de tâches d’observation dans des constellations avec portions d’orbites exclusives
Gauthier Picard
Mots-clefs : Constellation de satellites, planification, DCOP, allocation de ressources
Résumé : ous étudions des techniques distribuées de planification sur des scénarios d’observation dela Terre avec utilisateurs et satellites multiples.Nous nous concentrons sur la coordination desutilisateurs ayant réservé des portions d’orbitesexclusives et d’un planificateur central ayantplusieurs demandes qui peuvent utiliser certainsintervalles de ces portions exclusives. Nous définissons le problème de planification de constellations de satellites d’observation de la Terre(EOSCSP 1). Pour le résoudre, nous proposonsdes schémas multiagents de résolution distribués, notamment l’optimisation sous contraintesdistribuée, où les agents coopèrent pour répartirles demandes sans partager leurs propres plans.Ces contributions sont évaluées expérimentalement sur des instances EOSCSP générées surla base de carnets d’observation réels grandeéchelle ou très conflictuels.

Un modèle agent générique pour la comparaison d’approches d’allocation de ressources dans le domaine du transport à la demande
Alaa Daoud Flavien Balbo Paolo Gianessi Gauthier Picard
Mots-clefs : Transport à la demande, véhiculesautonomes, modèle agent
Résumé : es problèmes d’allocation sont d’importancemajeure dans la gestion des Systèmes de transport à la demande (ODT). Ils ont été étudiés pendant des décennies, et diverses solutions ont étéproposées. Les approches de résolution peuventêtre classées en deux catégories : centraliséeset décentralisées. Dans la pratique, chacune ases avantages et désavantages. Dans ce travail, nous visons à fournir un modèle générique pour le problème du transport à la demande en ligne avec des véhicules autonomeset un modèle multi-agent dédié à l’allocationdes ressources et à la planification d’une flottede véhicules. Ce dernier considère des véhiculesautonomes qui communiquent dans un réseauinter-véhiculaire pour satisfaire les demandesde course dans un Systèmes ODT. Nous évaluonsla généricité de ce modèle en appliquant plusieurs approches d’allocation (programmationmathématique, heuristique gloutonne, optimisation par contraintes distribuées et enchères) etcomparons leurs performances sur des scénarios synthétiques générés à partir de donnéesréelles.

Coopération généralisée et attracteurs au dilemme itéré du prisonnier
Jean-Paul Delahaye Philippe Mathieu
Mots-clefs : Théorie des jeux, Dilemme du prisonnier, stratégies d’agents, évolution
Résumé : our comparer des ensembles de stratégies ilexiste un grand nombre de méthodes. Parmicelles-ci les modèles évolutionnaires offrent unepertinence et une robustesse remarquable. Nousétudions dans cet article deux modèles évolutionnaires parmi les plus simples et naturels possibles au dilemme itéré du prisonnier :le modèle individualiste dans lequel un individu se confronte à tout le monde et le modèlecommunautaire dans lequel un individu ne seconfronte pas aux membres de sa propre famille. À l’aide de simulations massives utilisantdes classes complètes de stratégies nous mettons en évidence des évolutions typiques. Pourle modèle individualiste, nous observons avecune grande fréquence une convergence vers unétat de coopération généralisée. Pour le modèle communautaire, dont nous défendons lapertinence, nous montrons qu’il se produit demanière quasi-systématique un phénomène deconvergence vers un attracteur unique et indépendant de la distribution initiale des effectifs.Des résultats statistiques sur la fréquence de cesattracteurs sont calculés et analysés.

De la diversité des jeux de coalitions à utilité transférable
Josselin Guéneron Jonathan Bonnet
Mots-clefs : Coalitions, Théorie des jeux
Résumé : ans cet article, nous présentons une synthèsedes différents modèles de jeux de coalitions. Lesjeux de coalitions ont pour objectif de partitionner les agents en groupes, appelés coalitions,pour leur permettre de coopérer. L’intérêt desextensions des jeux de coalitions classiques estalors de pouvoir modéliser des contextes divers(hétérogénéité des capacités des agents, interdépendance des coalitions, incertitude, résolution décentralisée) bien adaptés à des problématiques multi-agent. Nous proposons une classification des modèles selon trois axes ainsi qu’untour d’horizon des protocoles de résolution décentralisés des jeux de coalitions.