Axe "Auto-organisation, Coopération, Emergence"

Contact : Marie-Pierre Gleizes

Notre problématique principale concerne la conception de systèmes complexes dont le comportement global émerge du comportement des agents qui les composent et de leurs interactions. Chaque agent a un objectif individuel et un comportement basé sur la coopération. Depuis 1995, nous avons étudié une approche pour la conception de systèmes adaptatifs complexes, basée sur les systèmes multi-agents adaptatifs et l’émergence. Pour cela, nous avons élaboré une théorie appelée la théorie AMAS (Adaptive Multi-Agent Systems) [Camps, 96], [Georgé, 04]. Cette théorie donne des critères locaux de conception des agents qui permettent l’émergence d’une organisation au sein du système et donc, également, l’émergence de sa fonction globale. L’adaptation du système permet un changement de la fonction qu’il exécute et est réalisée par l’auto-organisation des agents. C’est la coopération qui est le moteur de cette auto-organisation, car de manière locale, elle guide l’agent quant à sa prise de décision.

Notre approche est originale par rapport aux autres approches de conception de systèmes multi-agents [Weiss 99], [Wooldridge, 04]. En effet, nous utilisons l’émergence pour pallier les difficultés dues à la complexité des applications. En tant que concepteurs, nous définissons : les agents, l’environnement (si nécessaire) et les moyens d’interactions ; l’organisation émerge.

Objectifs

Pour concevoir des systèmes auto-adaptatifs qui réalisent la fonction que l’on souhaite, appelée fonction adéquate, l’équipe SMAC emploie et enrichit la théorie des AMAS (Adaptive Multi-Agent Systems).

La fonction globale réalisée par un système multi-agent découle de l’organisation entre ses agents. Changer cette organisation par des mécanismes d’auto-organisation AMAS revient à changer cette fonction. L’équipe a montré que la fonction collective est adéquate lorsque les agents sont en situation d’activité coopérative. Ainsi, la coopération est devenue le fondement de la réorganisation interne d’un système AMAS. L’auto-organisation basée sur la coopération implique que le système et son environnement tentent de s’ajuster mutuellement pour être en interaction coopérative et implique à un autre niveau que tous les agents du système tendent à être aussi en interaction coopérative. La fonction réalisée au niveau du collectif est émergente car les agents du système n’ont pas la connaissance de la finalité globale. La condition supplémentaire pour parler d’émergence est que le moyen pour obtenir la fonction globale du système ne soit pas codé dans la connaissance des agents.

Bibliographie sélective