Cours Systèmes Multi-Agents


- Objectif :


L'objectif de ce cours est de familiariser les étudiants avec la conception « bottom-up » et décentralisée de systèmes complexes artificiels et la modélisation de systèmes complexes (socio-environnementaux, cyber-physiques) réels. Ces systèmes complexes visent à répondre à des enjeux applicatifs caractérisés par un grand nombre d’entités en interaction, des interdépendances entre les entités et des non linéarités, et de la dynamique endogène ou exogène. La conception de ces systèmes amène à s’intéresser à la conception/modélisation d’agent autonome ayant une représentation partielle de son environnement. Plusieurs types d’agents sont étudiés selon différents paradigmes tels que les agents rationnels et cognitifs au travers de logiques et les agents réactifs. Le comportement collectif en terme d'une organisation prédonnée ou émergente ainsi que les interactions étant le moyen pour produire ces comportements collectifs sont aussi présentés. Ces notions sont ensuite manipulées par la mise en œuvre de simulations multi-agents.


- Prérequis : La programmation et la logique du premier ordre doivent être maîtrisées.


- Contenu

  1. Introduction

- Exemples d'applications

- Définition et caractérisation des systèmes complexes

  1. Les systèmes multi-agents

- Systèmes réactifs et cognitifs

- Propriétés des SMA

- Temps – action

  1. L'agent

- Représentations

- Raisonnement

- Comportement

- Architectures

  1. Les interactions

- Coalitions

- Communication

- L'environnement

  1. L'organisation

- Statique

- Dynamique : les systèmes auto-adaptatifs

  1. Modélisation et simulations


- Ouvrages de référence :

J. Ferber (1995), Les systèmes multi-agents,  InterEditions

G. Weiß (1999), Multi-agent systems, A modern approach to distributed artificial intelligence, MIT Press, ISBN 0-262-23203-0

Michael Wooldridge (2002), An Introduction to MultiAgent Systems, by John Wiley & Sons (Chichester, England), ISBN 0-47149691X

Drogoul, J.-P. Treuil, J.-D. Zucker (2008), Modélisation et simulation à base d'agents : Exemples commentés, outils informatiques et questions théoriques, Dunod, ISBN : 2100502166.

Johan Van Benthem (2010), Modal Logic for Open Minds, Stanford University, ISBN 9781575865997

O. Gasquet, A Herzig, B. Said, F. Schwarzentruber (2014), Kripke's Worlds, Birkhäuser, ISBN 9783764385033



- Compétences : 5 lignes

Les compétences acquises concernent la capacité à concevoir des systèmes composés d'agents autonomes pour résoudre des tâches communes explicites ou non. A l'issue de ce cours, les étudiants seront capables de choisir une architecture adaptée, pour les agents cognitifs, d'implémenter les mécanismes logiques de représentation et de modélisation de connaissances et de croyances et d’intentions, d'utiliser des mécanismes d'interactions adaptés. Pour les systèmes complexes à concevoir, ils pourront prendre en compte la dynamique inhérente à ces systèmes. Ils auront aussi réalisé un modèle d'un système complexe, l'auront implémenté (dans une plate-forme de modélisation et simulation de référence de la littérature) et auront exploré ses simulations.

- Mots-clés :

Systèmes complexes, Systèmes multi-agents, Agents autonomes, Auto-adaptation, Modélisation à base d'agents, Simulation