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The goal of this project was to set up a model allowing to study the spread of an emotion in a group of people. The modelling of this transmission was achieved by implementing an existing model built on a multi agent system of emotional propagation which was then modified to add the consideration of the problem’s geometry. This report presents a detailed analysis of the model based on a differential equation and then tests it on an application case : the propagation of motivation in a group of pupils depending on the classroom layout. The model has been implemented on the GAMA simulation platform, in a platform-specific language, which is heavily based on Java. GAMA provides many simulation tools and allows to visualize the evolution of the model in real time through an adapted graphical interface. Currently, the model works and gives the expected results. Our application case has allowed us to detail comparisons to study criteria to encourage motivation among the pupils, like their disposal in the classroom the and the behavior of the professor.; L’objectif de ce projet est de mettre en place un modèle d’étude de la propagation d’une émotion dans un groupe de personnes. La modélisation de cette transmission a été réalisée en implémentant un modèle multi-agents de propagation émotionnelle déjà existant, qui a été modifié afin d’y ajouter la considération de la géométrie du problème. Ce rapport présente une analyse en détail du modèle basé sur une équation différentielle puis le mettra à l’épreuve sur un cas d’application concret : la propagation de la motivation dans un groupe d’étudiant selon la disposition de la salle de classe. Le modèle a été implémenté sur la plateforme de simulation GAMA∗, dans un langage propre à la plateforme, qui est fortement basé sur le Java. GAMA met à disposition de nombreux outils de simulation et permet de visualiser l’évolution du modèle en temps réél via une interface graphique adaptée. À ce jour, le modèle fonctionne et donne le résultat attendu. Notre cas d’application nous a permis de détailler des comparaisons nous permettant d’étudier des critères qui encourageraient la motivation chez les élèves, comme leur placement dans la salle ou encore le comportement du professeur.

International audience; Cloud computing is widely applied in modern industrial areas due to its technological advancement, cost reduction, and applicability. Packets (tasks) belonging to different applications (agents) compete to share the common cloud resource through a series of edge nodes (processors) in pursuit of fast transmission. This paper abstracts the cloud computing system as a multi-agent flow-shop scheduling (MAFS) problem. The objective is to minimise the total completion time of several agents with the restriction that the maximum lateness cannot exceed a given bound. Given the complexity of the considered problem, a branch and bound algorithm combined with several pruning rules and lower bounds is proposed to obtain optimal solutions. Furthermore, the considered problem is generalised to a bi-scenario version, and a bi-population cooperative co-evolutionary (BCCE) algorithm is proposed to solve it. A reinforcement learning-based method is presented to generate the initial population. Several problem-specific intensification strategies are constructed to explore promising solutions. Comprehensive experiments verified the effectiveness of the proposed algorithms. The industrial data from the China Earthquake Network Centre further confirmed the superiority of the BCCE algorithm. Overall, the MAFS model and the proposed algorithms effectively enhance the user experience and reasonably guarantee revenue.

International audience; The increase in human exposure to natural hazards puts crisis management and its tools at the forefront of scientific research in the field of risk management. This article deals with population evacuations. This is a complex process to carry out, and the conduct of exercises is challenging due to the number of stakeholders involved. The development of new tools enables, on the other hand, to adopt a numerical approach. Thus, in this article, the simulation of a preventive evacuation of a medium-sized town (Alès) using a multi-agent system is presented. Several event scenarios are applied to the simulation. The results are then compared and put in perspective with the actual process.

Transport activities are essential for socio-economic development. However, they also cause enormous damage to human health and welfare. Thus, governments are making several decisions to reduce the negative externalities of transport, including limiting car use in favor of public transport and the transition to cleaner energy. This thesis deals with an evaluation of regional transport policies based on a multimodal model, with an approach based on multi-agent simulation. The model, applied to the Nord and Pas-de-Calais departments, is based on the implementation of transport supply and demand. The supply is composed of the road and rail network, as well as the public transport services. The data to create the supply comes mainly from the Open-StreetMap platform and from public transport timetables. The offer was completed with the location of charging stations for electric vehicles. The demand is based on data from household travel surveys of an estimated 6 million inhabitants of the Hauts-de-France region. Once calibrated, the model can be used to examine pricing policies (road tolls and free public transport) and the promotion of electric vehicles. If pricing policies can reduce car use in favor of public transport, the electric car can be considered an essential tool for achieving sustainable development objectives.; Les activités de transport sont essentielles au développement socio-économique. Malgré tout, elles sont à l'origine d'énormes dommages sur la santé et le bien être des populations. A cet effet, les pouvoirs publics prennent plusieurs décisions pour réduire les externalités négatives des transports, notamment en limitant l'usage de la voiture au profit des transports publics et la transition vers des énergies plus propres. Cette thèse porte sur une évaluation de politiques de transport régional sur la base d'un modèle multimodal, avec une approche basée sur la simulation multi-agent. Le modèle, appliqué aux départements du Nord et du Pas-de-Calais, repose sur la mise en place de l'offre et la demande de transport. L'offre est composée du réseau routier et ferroviaire, ainsi que les services de transport public. Les données, pour créer l'offre, proviennent principalement de la plateforme OpenStreetMap et des horaires de transport public. L'offre a été complétée par l'emplacement des bornes de recharge pour les véhicules électriques. La demande émane des données d'enquêtes ménages déplacements des habitants de la région des Hauts-de-France, estimés à 6 millions. Une fois calibré, le modèle permet d'examiner les politiques de tarification (péage routier et gratuité des transports publics) et de promotion des véhicules électriques. Si les politiques de tarification permettent de réduire l'usage de la voiture en faveur des transports collectifs, la voiture électrique peut être considérée comme un outil essentiel pour atteindre les objectifs du développement durable.

The thesis project proposes the implementation of a communication network model. We assume it is a sparse, intermittently connected mobile ad hoc network where reliable communication and end-to-end connectivity are not always available for message transmission. This model makes it possible to ensure and optimize the availability of a communication channel, the reuse of frequencies and a good routing of information to ensure broadcasts. This model will be integrated into a model describing an activity of a marine or pastoral ecosystem located in white areas (areas that have no means of communication). This work aims to study the effect of the addition of a new system of communication between individuals applied to two types of communities (fishermen or shepherds). This work is based on real situations and is followed by computer simulation. The interest is to be able to observe on the ground and outside if changes in individual behavior by the addition of this communication system will lead to changes in collective behavior and performance.; Le projet de thèse propose la mise en place d'un modèle réseau de communication. Nous supposons qu'il s'agit d'un réseau mobile ad hoc clairsemé et connecté par intermittence où une communication fiable et une connectivité de bout en bout ne sont pas toujours disponibles pour la transmission de messages. Ce modèle permet d’assurer et optimiser la disponibilité d'un canal de communication, la réutilisation de fréquences et un bon routage de l’information pour assurer les diffusions. Ce modèle sera intégré dans un modèle décrivant une activité d’un écosystème marin ou pastoral se trouvant en zones blanches (zones qui ne dispose pas de moyen de communication). Ce travail vise à étudier l’effet de l’adjonction d’un nouveau système de communication entre individus appliqué à deux types de communautés (pêcheurs ou bergers). Ce travail s’appuie sur des situations réelles et est suivi de simulation informatique. L’intérêt est de pouvoir constater sur le terrain et en dehors si des modifications de comportements individuels par l’adjonction de ce système de communication vont entraîner des modifications au niveau des comportements et rendements collectifs.

International audience; In this paper, we present PRISMA: Packet Routing Simulator for Multi-Agent Reinforcement Learning. To the best of our knowledge, this is the first tool specifically conceived to develop and test Reinforcement Learning (RL) algorithms for the Distributed Packet Routing (DPR) problem. In this problem, where a communication node selects the outgoing port to forward a packet using local information, distance-vector routing protocol (e.g., RIP) are traditionally applied. However, when network status changes very dynamically, is uncertain, or is partially hidden (e.g., wireless ad hoc networks or wired multi-domain networks), RL is an alternate solution to discover routing policies better fitted to these cases. Unfortunately, no RL tools have been developed to tackle the DPR problem, forcing the researchers to implement their own simplified RL simulation environments, complicating reproducibility and reducing realism. To overcome these issues, we present PRISMA, which offers to the community a standardized framework where: (i) communication process is realistically modelled (thanks to ns3); (ii) distributed nature is explicitly considered (nodes are implemented as separated threads); (iii) and, RL proposals can be easily developed (thanks to a modular code design and real-time training visualization interfaces) and fairly compared them.

International audience; In this paper, we propose a decentralized agent-based Autonomic Semantic Service Adaptation Controller and Reconfiguration (ASSACR) to solve the problem of context-aware service selection and deployment for distributed healthcare mobile applications, where functional and non-functional users' needs are expressed using domain-independent ontology. The main objective of this approach is to provide optimal personalized services as fast as possible. Indeed, a new ontology for semantic description and parallel management of the contextual services is presented. At first, a new dominance operator-based constraints violation degree is used to reduce the search space. Then, optimal personalized paths that meet user's needs, preferences and devices' availability are discovered and selected in a smaller search space more effectively and efficiently using dynamic services selection algorithm, based on new ASSACR multi-agent strategies. To validate the performance and efficiency of the proposed approach, we compared the proposed approach with existing multi-agent strategies of the diabetic follow-up use cases. Experimental results show that the proposed approach effectively addressed both the semantic service representation and agent aspects in terms of performance and quality service selection.

International audience; To better guide people to evacuate in a given area, this paper proposes a multi-agent emergency evacuation simulation system for the adjustment of people’s downward flow in a dynamic disaster environment. The main goal of this paper for managing emergency evacuation is to build a basic model that can simulate the location distribution of people, the speed of personnel, the pedestrian flow, road congestion and other situations. The proposed system mainly combines two multi-agent-based methods, i.e., cellular automata (CA) model and ripple-spreading algorithm (RSA). The CA model simulates the road network and the flow of people, the improved RSA calculates the optimal evacuation path for each people and improves the system calculation efficiency. With the proposed system, we test some specific control measures for high-risk sections in a given area by analyzing evacuation time, road congestion, etc., and the data after the control measures are compared with those before the control measures to verify the effectiveness of the proposed system in the evacuation process. The results can be used to assess the effectiveness of emergency control measures in a given area, such as crowed scenic spot.

This article shows two different meanings of the concept of agent and their relationships with modeling and simulation, i.e. agents for collective phenomenon modeling (individual-agent) and agent for software integration (model-agent). This is illustrated with an example of the MECSYCO middleware., Cet article présente deux acceptions du terme agent et leur relationà l'activité de modélisation et simulation,à savoir les agents pour la simulation de phénomènes col-lectifs (agent-individu) et les agents pour l'intégration lo-gicielle de simulateurs (agent-modèle). Nous illustrons cela au travers d'un exemple tiré de l'intergiciel MECSYCO.

International audience; Building energy consumption and environmental emission are significantly influenced by end-users and build-ing energy simulations tools are used to optimize the performance of the building. Currently, most of the simulation tools considered oversimplified behavior and contribute to the energy gap between the predicted and actual consumption. However, the building energy performance also depends on occupant dynamic behaviors and this tools fails to capture the dynamic occupant behavior. To overcome this, developing a co-simulation platform is an effective approach to integrate an occupant behavior modeling using a multi-agent-based simulation with building energy simulation tools. The co-simulation process is conducted in Building Control Virtual Test bed (BCVTB), a virtual simulation coupling tools that integrate the two separate simulations on a time step basis. This method is applied to a case study of a multi-occupant office building within an Engineering school in France. The result shows the applicability and relevance of the developed platform.

In this work we used the concept of multi-agent modelisation and simulation to conceive one multi-agent model who describe dynamic of cholera epidemic. we implement this model in the multi-agent plate-form GAMA by making use geographical information system of Ngaoundere town as environment. The results obtained suggest an optimal control strategy focused on three essential points relating to the rapid identification of the infected, the immediate awareness of the populations and especially poor people and the rapid sanitation of risk areas.; Dans ce travail nous avons utilisé le concept de la modélisation et de la simulation multi-agent pour développer un simulateur qui décrit la dynamique d'une épidémie de choléra. Nous l'avons développé dans la plate-forme multi-agent GAMA 1 en y intégrant le système d'information géographique de la ville de Ngaoundéré comme environnement des agents. Ensuite quelques simulations y ont été exécutées sur un ensemble de jeux de données relatif à la sensibilisation et l'assainissement. Les résultats obtenus à l'issu de ces simulations nous donne de suggérer une stratégie de contrôle optimal axées sur trois points essentiels portant sur l'identification rapide des infectés, la sensibilisation immédiate des populations et surtout de la basse classe et l'assainissement rapide des zones à risque.

Dans ce travail nous avons utilisé le concept de la modélisation et de la simulation multi-agent pour développer un simulateur qui décrit la dynamique d'une épidémie de choléra. Nous l'avons développé dans la plate-forme multi-agent GAMA 1 en y intégrant le système d'information géographique de la ville de Ngaoundéré comme environnement des agents. Ensuite quelques simulations y ont été exécutées sur un ensemble de jeux de données relatif à la sensibilisation et l'assainissement. Les résultats obtenus à l'issu de ces simulations nous donne de suggérer une stratégie de contrôle optimal axées sur trois points essentiels portant sur l'identification rapide des infectés, la sensibilisation immédiate des populations et surtout de la basse classe et l'assainissement rapide des zones à risque. ABSTRACT. In this work we used the concept of multi-agent modelisation and simulation to conceive one multi-agent model who describe dynamic of cholera epidemic. we implement this model in the multi-agent plate-form GAMA by making use geographical information system of Ngaoundere town as environment. The results obtained suggest an optimal control strategy focused on three essential points relating to the rapid identification of the infected, the immediate awareness of the populations and especially poor people and the rapid sanitation of risk areas.

Planning is a problem of the domain of artificial intelligence that can be applied to many areas. In this thesis we are interested in extending the possibilities of planning to model realistic problems. We oppose toy problems such as muddy children with problems that can be encountered in the real world. Real world problems have features that need to be taken into account in their resolution. They are often multi-agent and require the ability to reason on the knowledge of the agents, we call this epistemic reasoning. The actions of the agents may require a certain amount of time to be fully executed and the agents may perform actions in parallel. Finally, actions may have unpredictable consequences or independent events may occur. Different areas of planning have been studied to add these aspects to classical planning. Although the multi-agent aspect has been studied in combination with the other three, the other combinations have been studied little or not at all. The aim of this thesis is to provide elements to allow planning of multi-agent, temporal and epistemic problems. These three aspects (multi-agent, temporal and epistemic, abbreviated to MaTEp) seem to us the most important to associate. Uncertainty is a much more significant addition since it can be present at multiple levels in problems and can be managed in many different ways. We begin by presenting a family of MaTEp planning problems, the temporal and epistemic gossip problems. The epistemic gossip problem is a problem where there are several agents, each with information known only to them. They can call each other to share the entirety of the knowledge they have, about each other's information but also about the agents' knowledge about this information. The goal is then to have a knowledge shared by all the agents up to a certain depth. With a depth of 1, we want all agents to know all the secrets. With a depth of 2 we also want everyone to know that everyone knows all the secrets. Here we generalise this problem by adding time constraints on communications. Agents can only call each, other or are forced to call each other, at some given instants. We show that this family of problems is NP-complete, even if we add negative goals such as having agent i ignore the secret of agent j. We then present a dynamic logic called dynamic logic of parallel propositional assignments (DL-PPA) with parallel programs. We show that the problems of satisfiability and model-checking are both PSPACE-complete. This proof is made through a polynomial reduction to the dynamic logic of propositional assignments (DL-PA) logic on which DL-PPA is based., La planification est un problème d'intelligence artificielle pouvant être appliquée à de nombreux domaines. Dans cette thèse nous nous intéressons à étendre les possibilités de la planification pour représenter des problèmes réalistes. Nous opposons les problèmes jouets comme les enfants sales ("muddy children") aux problèmes que l'on peut rencontrer dans le monde réel. Les problèmes du monde réel vont présenter différentes caractéristiques qu'il faudra pouvoir prendre en compte dans leur résolution. Ils sont bien souvent multi-agent et demandent de pouvoir raisonner sur la connaissance des agents, ce que l'on appelle raisonnement épistémique. Les actions des agents peuvent nécessiter une certaine durée pour se réaliser et les agents peuvent les réaliser en parallèle. Enfin, les actions peuvent avoir des conséquences imprévisibles ou des événements indépendants peuvent se produire. Différents domaines de planification ont été étudiés pour ajouter ces différents aspects à la planification classique. Bien que l'aspect multi-agent ait été étudié en combinaison avec les trois autres, les autres combinaisons ne l'ont pas ou peu été. Le but de cette thèse est d'apporter des éléments pour permettre de résoudre des tâches de planification multi-agent, temporelles et épistémiques. Ces trois aspects (multi-agent, temporel et épistémique, abrégé en MaTEp) nous semblent les plus importants à associer. L'incertain représente un ajout bien plus conséquent puisqu'il peut être présent à de multiples niveaux dans les problèmes et il peut être géré de très nombreuses manières. Nous commençons par présenter une famille de problèmes de planification MaTEp, les problèmes de bavardage temporels et épistémiques. Le problème du bavardage épistémique est un problème où plusieurs agents ont chacun une information connue d'eux seuls. Ils peuvent s'appeler pour partager l'intégralité des connaissances qu'ils ont, sur les informations de chacun mais aussi sur la connaissance des agents sur ces informations. Le but est alors d'avoir une connaissance partagée par tous les agents jusqu'à une certaine profondeur. Avec une profondeur de 1 on voudra que tous les agents connaissent tous les secrets. Avec une profondeur de 2 on voudra également que tous sachent que tous connaissent tous les secrets. Nous généralisons ici ce problème en ajoutant des contraintes temporelles sur les communications. Les agents ne peuvent s'appeler ou sont forcés de s'appeler à certains moments. Nous montrons que cette famille de problèmes est NP-complète, et ce même si on ajoute des buts négatifs comme avoir l'agent i qui ignore le secret de l'agent j. Nous présentons ensuite une logique dynamique que l'on appelle logique dynamique d'affectations propositionnelles parallèles (DL-PPA) avec des programmes parallèles. Nous montrons que les problèmes de satisfiabilité et de model-checking sont tous les deux PSPACE-complets.

Using touch devices to navigate in virtual 3D environments such as computer assisted design (CAD) models or geographical information systems (GIS) is inherently difficult for humans, as the 3D operations have to be performed by the user on a 2D touch surface. This ill-posed problem is classically solved with a fixed and handcrafted interaction protocol, which must be learned by the user. We propose to automatically learn a new interaction protocol allowing to map a 2D user input to 3D actions in virtual environments using reinforcement learning (RL). A fundamental problem of RL methods is the vast amount of interactions often required, which are difficult to come by when humans are involved. To overcome this limitation, we make use of two collaborative agents. The first agent models the human by learning to perform the 2D finger trajectories. The second agent acts as the interaction protocol, interpreting and translating to 3D operations the 2D finger trajectories from the first agent. We restrict the learned 2D trajectories to be similar to a training set of collected human gestures by first performing state representation learning, prior to reinforcement learning. This state representation learning is addressed by projecting the gestures into a latent space learned by a variational auto encoder (VAE)., 17 pages, 8 figures. Accepted at The European Conference on Machine Learning and Principles and Practice of Knowledge Discovery in Databases 2019 (ECMLPKDD 2019)

We prove a Pontryagin Maximum Principle for optimal control problems in the space of probability measures, where the dynamics is given by a transport equation with non-local velocity. We formulate this first-order optimality condition using the formalism of subdifferential calculus in Wasserstein spaces. We show that the geometric approach based on needle variations and on the evolution of the covector (here replaced by the evolution of a mesure on the dual space) can be translated into this formalism., 31 pages, 1 figure

The adoption of business processes (BP) can help healthcare providers in structuring the way information systems and people have to interact. Business process management (BPM) is a methodology that structures a way of representing system processes. At the same time, the human resources are organized in identified or implicit structures that allows individuals to exchange information either related to their work function or not. Nevertheless, the human organizations structure and communication channels are not, up to now, fully captured by the information systems. It may lead to losing part of the useful information exchanged by participants. Accordingly, this article focuses on multi-agent solutions representing social networks in the healthcare domain associated with BPM of patient pathways. The purpose is to study the feasibility of combining BP with agent-based models in order to better improve performance, manage resources, and ensure coordination between them.

The problem of planning and scheduling the sensors of an airborne platform can be likened to an active perception problem with maximization of the environment knowledge and optimization of resulting sensors actions. The problem of decision-making entails the need for an architecture within the decision algorithms, the products of the sensors and the data allowing their interpretation are organized as efficiently as possible while being in conformity with the constraints brought by the context. The products of the planning phase must then be executed with minimal delay by the sensors and thus require a reactive and efficient scheduling adapted to mission criticality and the complexity of the environment. The decision of the sensor actions to be performed with regard to the environment of the platform and the command requires a planning capability specific to all sensors, in order to make decisions according to the perceptions and operating constraints of each sensor. A multi-sensor system, as presented in this manuscript, can be formally related to a job-shop type of workshop in which the machines correspond to the SMS sensors. In recent years the sensors on board airborne platforms have continuously grown. We will see in this manuscript how the multi-agent paradigm enables to design an architecture that responds to the context and its medium-term evolution, then how heuristic-based scheduling optimizes the sensors on board.; Le problème de planification et d'ordonnancement des capteurs d'une plateforme aéroportée peut être assimilé à un problème de perception active avec maximisation de la connaissance de l'environnement et optimisation des actions senseurs qui en découlent. La problématique de la prise de décision fait naître le besoin d'une architecture au sein de laquelle les algorithmes de décision, les produits des capteurs et les données permettant leur interprétation sont organisés le plus efficacement possible tout en étant conformes avec les contraintes apportées par le contexte. Les produits de la phase de planification doivent ensuite être exécutés avec un délai minimal par les capteurs et nécessitent ainsi un ordonnancement réactif et efficace adapté à la criticité des missions et à la complexité de l'environnement. La décision des actions capteurs à exécuter au regard de l'environnement de la plateforme et du commandement demande une capacité de planification propre à l'ensemble des capteurs, afin de prendre des décisions en fonction des perceptions et contraintes de fonctionnement de chaque capteur. Un système multi-capteur, tel que présenté dans ce manuscrit, peut s'apparenter formellement à un atelier du type job-shop dans lequel les machines correspondent aux capteurs du SMS. Ces dernières années les capteurs embarqués à bord des plateformes aéroportées n'ont cessé de se développer. Nous verrons dans ce manuscrit comment le paradigme multi-agent permet de concevoir une architecture répondant au contexte et à ses évolutions moyen terme puis comment un ordonnancement à base d'heuristiques permet d'optimiser globalement les capteurs présents à bord de la plateforme.

The objective of this thesis is to propose an approach for coupling metabolic and ecological levels in a complex biological system. This approach is presented as formal model describing the organism metabolism , which, thanks to DEVS formalism (Discrete Event System Specification), allows a coupling with models of interaction between organisms and between organisms and their environment. A study of the different modeling paradigms allowed us to identify, on the one hand the appropriate paradigm for each level and on the other hand the coupling factors formed by the variables at the interface of individual's internal and external worlds. This coupling explores the effect of lower-level dynamics on the emergence of higher-level characteristics. Two multiagent models, the first on sexual allocation and the second on optimal foraging, concretize the physiology/ecology coupling and show that this coupling makes it possible to connect the individual's internal world with its external world. The strong coupling, in the sense of model integration, explored in a first phase, was improved by the proposal of a formal model, called DEB-DEVS, of the metabolic model (of the Dynamic Energy Budget Theory (DEB)) common to the previous models. This proposal is the result of a reflection on the representation of internal dynamics of agents in ecological models. DEB-DEVS has been illustrated by two classical models of theoretical ecology.; L'objectif de cette thèse est de proposer une approche de couplage des niveaux métabolique et écologique dans un système biologique complexe. Cette approche se présente sous la forme d'un modèle formel décrivant le métabolisme d'un organisme vivant, qui grâce au formalisme DEVS (Discret Event System Specification) adopté, permet un couplage avec des modèles d'interaction entre les organismes et entre l'organisme et son environnement. Une étude des différents paradigmes de modélisation, nous a permis d'identifier d'un côté le paradigme adéquat pour chaque niveau et d'un autre côté les facteurs de couplage formés par les variables à l'interface des mondes internes et externes d'un individu. Ce couplage permet d'explorer l'effet de la dynamique du niveau inférieur sur l'émergence des caractéristiques du niveau supérieur. Deux modèles multi-agents, le premier sur l'allocation sexuelle et le deuxième sur la recherche optimale de nourriture, concrétisent le couplage physiologie/écologie et montrent que ce couplage permet de relier le monde interne de l'individu à son monde externe. Le couplage fort, dans le sens de l'intégration des modèles, exploré dans une première phase, a été amélioré par la proposition d'un modèle formel, nommé DEB-DEVS, du modèle métabolique (de la théorie du budget d'énergie dynamique (DEB)) commun aux modèles précédents. Cette proposition est le résultat d'une réflexion sur la représentation de la dynamique interne des agents dans des modèles de l'écologie. DEB-DEVS a été illustré par deux modèles classiques de l'écologie théorique.

The objective of this thesis is to propose an approach for coupling metabolic and ecological levels in a complex biological system. This approach is presented as formal model describing the organism metabolism , which, thanks to DEVS formalism (Discrete Event System Specification), allows a coupling with models of interaction between organisms and between organisms and their environment.A study of the different modeling paradigms allowed us to identify, on the one hand the appropriate paradigm for each level and on the other hand the coupling factors formed by the variables at the interface of individual's internal and external worlds. This coupling explores the effect of lower-level dynamics on the emergence of higher-level characteristics. Two multiagent models, the first on sexual allocation and the second on optimal foraging, concretize the physiology/ecology coupling and show that this coupling makes it possible to connect the individual's internal world with its external world. The strong coupling, in the sense of model integration, explored in a first phase, was improved by the proposal of a formal model, called DEB-DEVS, of the metabolic model (of the Dynamic Energy Budget Theory (DEB)) common to the previous models. This proposal is the result of a reflection on the representation of internal dynamics of agents in ecological models. DEB-DEVS has been illustrated by two classical models of theoretical ecology.; L'objectif de cette thèse est de proposer une approche de couplage des niveaux métabolique et écologique dans un système biologique complexe. Cette approche se présente sous la forme d'un modèle formel décrivant le métabolisme d'un organisme vivant, qui grâce au formalisme DEVS (Discret event System Specification) adopté, permet un couplage avec des modèles d'interaction entre les organismes et entre l'organisme et son environnement.Une étude des différents paradigmes de modélisation, nous a permis d'identifier d'un côté le paradigme adéquat pour chaque niveau et d'un autre côté les facteurs de couplage formés par les variables à l'interface des mondes internes et externes d'un individu. Ce couplage permet d'explorer l'effet de la dynamique du niveau inférieur sur l'émergence des caractéristiques du niveau supérieur. Deux modèles multi-agents, le premier sur l'allocation sexuelle et le deuxième sur la recherche optimale de nourriture, concrétisent le couplage physiologie/écologie et montrent que ce couplage permet de relier le monde interne de l'individu à son monde externe. Le couplage fort, dans le sens de l'intégration des modèles, exploré dans une première phase, a été amélioré par la proposition d'un modèle formel, nommé DEB-DEVS, du modèle métabolique (de la théorie du budget d'énergie dynamique (DEB)) commun aux modèles précédents. Cette proposition est le résultat d'une réflexion sur la représentation de la dynamique interne des agents dans des modèles de l'écologie. DEB-DEVS a été illustré par deux modèles classiques de l'écologie théorique.

Structured modeling of preference statements, grounded in the notions of preferential independence, has tremendous potential to provide efficient approaches for modeling and reasoning about decision maker preferences in real-life applications. This thesis raises the question of representing preferences through a graphical structure. We propose a new reading of possibilistic networks, that we call p-pref nets, where possibility weights represent satisfaction degrees. The approach uses non-instantiated possibility weights, which we call symbolic weights, to define conditional preference tables. These conditional preference tables give birth to vectors of symbolic weights that reflect the preferences that are satisfied and those that are violated in a considered situation. We then focus on the theoretical aspects of handling of these vectors. Indeed, the comparison of such vectors may rely on different orderings: the ones induced by the product-based, or the minimum based chain rule underlying the possibilistic network, the discrimin, or leximin refinements of the minimum- based ordering, as well as Pareto ordering, and the symmetric Pareto ordering that refines it. We prove that the product-based comparison corresponds exactly to symmetric Pareto and we focus on its assets compared to the other ordering methods. Besides, we show that productbased ordering is consistent with the ordering obtained by comparing sets of satisfied preference tables. The picture is then completed by the proposition of algorithms for handling optimization and dominance queries. In this work we discuss various graphical tools for preference representation. We shed light particularly on CP-nets since they share the same graphical structure as p-pref nets and are based on the same preference statements. We prove that the CP-net orderings cannot contradict those of the p-pref nets and we found suitable additional constraints to refine p-pref net orderings in order to capture Ceteris Paribus constraints of CP-nets. This indicates that CP-nets potentially represent a subclass of p-pref nets with constraints. Finally, we provide an thorough comparison between the different qualitative and quantitative graphical models and p-pref nets. We deduce that the latter can be positioned halfway between qualitative and quantitative models since they do not need a full instantiation of the symbolic weights while additional information about the relative strengths of these weights can be taken into account. The last part of this work is dedicated to extent the proposed model to represent multiple agents preferences. As a first step, we propose the use of possibilistic networks for representing all or nothing multiple agents preferences and define conditioning in the case of Boolean possibilities. These multiple agents networks have a logical counterpart helpful for checking agents consistency. We explain the main steps for transforming multiple agents networks into logical format. Finally, we outline an extension with priority levels of these networks and provide algorithms for handling optimization and dominance queries.; La modélisation structurée de préférences, fondée sur les notions d'indépendance préférentielle, a un potentiel énorme pour fournir des approches efficaces pour la représentation et le raisonnement sur les préférences des décideurs dans les applications de la vie réelle. Cette thèse soulève la question de la représentation des préférences par une structure graphique. Nous proposons une nouvelle lecture de réseaux possibilistes, que nous appelons p-pref nets, où les degrés de possibilité représentent des degrés de satisfaction. L'approche utilise des poids de possibilité non instanciés (appelés poids symboliques), pour définir les tables de préférences conditionnelles. Ces tables donnent naissance à des vecteurs de poids symboliques qui codent les préférences qui sont satisfaites et celles qui sont violées dans un contexte donné. Nous nous concentrons ensuite sur les aspects théoriques de la manipulation de ces vecteurs. En effet, la comparaison de ces vecteurs peut s'appuyer sur différentes méthodes: celles induites par la règle de chaînage basée sur le produit ou celle basée sur le minimum que sous-tend le réseau possibiliste, les raffinements du minimum le discrimin, ou leximin, ainsi que l'ordre Pareto, et le Pareto symétrique qui le raffine. Nous prouvons que la comparaison par produit correspond exactement au celle du Pareto symétrique et nous nous concentrons sur les avantages de ce dernier par rapport aux autres méthodes. En outre, nous montrons que l'ordre du produit est consistant avec celui obtenu en comparant des ensembles de préférences satisfaites des tables. L'image est complétée par la proposition des algorithmes d'optimisation et de dominance pour les p-pref nets. Dans ce travail, nous discutons divers outils graphiques pour la représentation des préférences. Nous nous focalisons en particulier sur les CP-nets car ils partagent la même structure graphique que les p-pref nets et sont basés sur la même nature de préférences. Nous prouvons que les ordres induits par les CP-nets ne peuvent pas contredire ceux des p-pref nets et nous avons fixé les contraintes nécessaires pour raffiner les ordres des p-pref nets afin de capturer les contraintes Ceteris Paribus des CP-nets. Cela indique que les CP-nets représentent potentiellement une sous-classe des p-pref nets avec des contraintes. Ensuite, nous fournissons une comparaison approfondie entre les différents modèles graphiques qualitatifs et quantitatifs, et les p-pref nets. Nous en déduisons que ces derniers peuvent être placés à mi- chemin entre les modèles qualitatifs et les modèles quantitatifs puisqu'ils ne nécessitent pas une instanciation complète des poids symboliques alors que des informations supplémentaires sur l'importance des poids peuvent être prises en compte. La dernière partie de ce travail est consacrée à l'extension du modèle proposé pour représenter les préférences de plusieurs agents. Dans un premier temps, nous proposons l'utilisation de réseaux possibilistes où les préférences sont de type tout ou rien et nous définissons le conditionnement dans le cas de distributions booléennes. Nous montrons par ailleurs que ces réseaux multi-agents ont une contrepartie logique utile pour vérifier la cohérence des agents. Nous expliquons les étapes principales pour transformer ces réseaux en format logique. Enfin, nous décrivons une extension pour représenter des préférences nuancées et fournissons des algorithmes pour les requêtes d'optimisation et de dominance.

Structured modeling of preference statements, grounded in the notions of preferential independence, has tremendous potential to provide efficient approaches for modeling and reasoning about decision maker preferences in real-life applications. This thesis raises the question of representing preferences through a graphical structure. We propose a new reading of possibilistic networks, that we call p-pref nets, where possibility weights represent satisfaction degrees. The approach uses non-instantiated possibility weights, which we call symbolic weights, to define conditional preference tables. These conditional preference tables give birth to vectors of symbolic weights that reflect the preferences that are satisfied and those that are violated in a considered situation. We then focus on the theoretical aspects of handling of these vectors. Indeed, the comparison of such vectors may rely on different orderings: the ones induced by the product-based, or the minimum based chain rule underlying the possibilistic network, the discrimin, or leximin refinements of the minimum- based ordering, as well as Pareto ordering, and the symmetric Pareto ordering that refines it. We prove that the product-based comparison corresponds exactly to symmetric Pareto and we focus on its assets compared to the other ordering methods. Besides, we show that productbased ordering is consistent with the ordering obtained by comparing sets of satisfied preference tables. The picture is then completed by the proposition of algorithms for handling optimization and dominance queries. In this work we discuss various graphical tools for preference representation. We shed light particularly on CP-nets since they share the same graphical structure as p-pref nets and are based on the same preference statements. We prove that the CP-net orderings cannot contradict those of the p-pref nets and we found suitable additional constraints to refine p-pref net orderings in order to capture Ceteris Paribus constraints of CP-nets. This indicates that CP-nets potentially represent a subclass of p-pref nets with constraints. Finally, we provide an thorough comparison between the different qualitative and quantitative graphical models and p-pref nets. We deduce that the latter can be positioned halfway between qualitative and quantitative models since they do not need a full instantiation of the symbolic weights while additional information about the relative strengths of these weights can be taken into account. The last part of this work is dedicated to extent the proposed model to represent multiple agents preferences. As a first step, we propose the use of possibilistic networks for representing all or nothing multiple agents preferences and define conditioning in the case of Boolean possibilities. These multiple agents networks have a logical counterpart helpful for checking agents consistency. We explain the main steps for transforming multiple agents networks into logical format. Finally, we outline an extension with priority levels of these networks and provide algorithms for handling optimization and dominance queries.; La modélisation structurée de préférences, fondée sur les notions d'indépendance préférentielle, a un potentiel énorme pour fournir des approches efficaces pour la représentation et le raisonnement sur les préférences des décideurs dans les applications de la vie réelle. Cette thèse soulève la question de la représentation des préférences par une structure graphique. Nous proposons une nouvelle lecture de réseaux possibilistes, que nous appelons p-pref nets, où les degrés de possibilité représentent des degrés de satisfaction. L'approche utilise des poids de possibilité non instanciés (appelés poids symboliques), pour définir les tables de préférences conditionnelles. Ces tables donnent naissance à des vecteurs de poids symboliques qui codent les préférences qui sont satisfaites et celles qui sont violées dans un contexte donné. Nous nous concentrons ensuite sur les aspects théoriques de la manipulation de ces vecteurs. En effet, la comparaison de ces vecteurs peut s'appuyer sur différentes méthodes: celles induites par la règle de chaînage basée sur le produit ou celle basée sur le minimum que sous-tend le réseau possibiliste, les raffinements du minimum le discrimin, ou leximin, ainsi que l'ordre Pareto, et le Pareto symétrique qui le raffine. Nous prouvons que la comparaison par produit correspond exactement au celle du Pareto symétrique et nous nous concentrons sur les avantages de ce dernier par rapport aux autres méthodes. En outre, nous montrons que l'ordre du produit est consistant avec celui obtenu en comparant des ensembles de préférences satisfaites des tables. L'image est complétée par la proposition des algorithmes d'optimisation et de dominance pour les p-pref nets. Dans ce travail, nous discutons divers outils graphiques pour la représentation des préférences. Nous nous focalisons en particulier sur les CP-nets car ils partagent la même structure graphique que les p-pref nets et sont basés sur la même nature de préférences. Nous prouvons que les ordres induits par les CP-nets ne peuvent pas contredire ceux des p-pref nets et nous avons fixé les contraintes nécessaires pour raffiner les ordres des p-pref nets afin de capturer les contraintes Ceteris Paribus des CP-nets. Cela indique que les CP-nets représentent potentiellement une sous-classe des p-pref nets avec des contraintes. Ensuite, nous fournissons une comparaison approfondie entre les différents modèles graphiques qualitatifs et quantitatifs, et les p-pref nets. Nous en déduisons que ces derniers peuvent être placés à mi- chemin entre les modèles qualitatifs et les modèles quantitatifs puisqu'ils ne nécessitent pas une instanciation complète des poids symboliques alors que des informations supplémentaires sur l'importance des poids peuvent être prises en compte. La dernière partie de ce travail est consacrée à l'extension du modèle proposé pour représenter les préférences de plusieurs agents. Dans un premier temps, nous proposons l'utilisation de réseaux possibilistes où les préférences sont de type tout ou rien et nous définissons le conditionnement dans le cas de distributions booléennes. Nous montrons par ailleurs que ces réseaux multi-agents ont une contrepartie logique utile pour vérifier la cohérence des agents. Nous expliquons les étapes principales pour transformer ces réseaux en format logique. Enfin, nous décrivons une extension pour représenter des préférences nuancées et fournissons des algorithmes pour les requêtes d'optimisation et de dominance.

International audience; Since modern transport services are becoming more flexible, demand-responsive, and energy/cost efficient, there is a growing demand for large-scale microscopic simulation platforms in order to test sophisticated routing algorithms. Such platforms have to simulate in detail, not only the dynamically changing demand and supply of the relevant service, but also traffic flow and other relevant transport services. This paper presents the DVRP extension to the open-source MATSim simulator. The extension is designed to be highly general and customizable to simulate a wide range of dynamic rich vehicle routing problems. The extension allows plugging in of various algorithms that are responsible for continuous re-optimisation of routes in response to changes in the system. The DVRP extension has been used in many research and commercial projects dealing with simulation of electric and autonomous taxis, demand-responsive transport, personal rapid transport, free-floating car sharing and parking search.

Since several decades, urban congestion is more and more widespread and deteriorate the quality of life of citizens who live in cities. Several methods are used to reduce urban congestion, notably traffic regulation and promotion of public transportation. Since the 1990's, the usage of tools from artificial intelligence, particularly distributed systems and multi-agent systems, allowed to design new methods for traffic regulation. Indeed, these methods ease to take into account the complexity of traffic-related problems with distribution. Moreover, the improvement of the communication abilities of the vehicles and the coming of autonomous vehicles allow to consider new approaches for regulation.The research work presented in this work is twofold. First we propose a method for traffic regulation at an intersection based on automatic negotiation. Our method is based on an argumentation system describing the state of the traffic and the preferences of each vehicle, relying on reasonning methods for vehicles and infrastructures. In the second part of this thesis, we propose a coordination method for buses for the rest of the traffic. This method allows a bus to coordinate in an anticipatory way with the next intersections on its trajectory, in order to define a common regulation policy allowing the bus to reach its next stop without suffering from potential congestions, Depuis plusieurs décennies, la congestion urbaine est de plus en plus répandue et dégrade la qualité de vie des habitants des villes. Plusieurs méthodes sont utilisées pour diminuer la congestion urbaine, notamment la régulation du trafic et la valorisation des transports en commun. Depuis les années 1990 l'utilisation d‘outils issus de l'intelligence artificielle, et en particulier des méthodes distribuées et les systèmes multi-agents, a permis de concevoir de nouvelles méthodes de régulation du trafic. Parallèlement, l'amélioration des capacités de communication des véhicules et des conducteurs et l'arrivée de voitures autonomes permettent d'envisager de nouvelles approches en matière de régulation. Le travail de recherche proposé dans le cadre de cette thèse est structuré en deux volets. Nous proposons d'abord une méthode de régulation du trafic à une intersection s'appuyant sur la négociation automatique. Notre méthode se fonde sur un système d'argumentation décrivant l'état du trafic et les préférences de chacun, appuyé par des méthodes de raisonnement pour les véhicules et les infrastructures. Dans le deuxième volet de cette thèse, nous proposons une méthode de coordination des bus avec le reste du trafic. Celle-ci permet à un bus de se coordonner de manière anticipative avec les prochaines intersections qu'il prévoit de traverser, afin de mettre en place une politique commune de régulation qui permet au bus d'atteindre son prochain arrêt en subissant le minimum de congestions potentielles

Contributions of this PHD take place on computer science research on complex systems, specifically in efficient andreproducible execution of large multi-agent simulations in a parallel and distributed high performance cluster type of context(HPC) systems. We are particularly interested in the design of models to facilitate their distribution, synchronization ofdistributed components and communication between agents. In this context, we are particularly interested in the designof models to facilitate their distribution, synchronization of distributed components and communication between agents.The first contribution of this thesis is the qualitative and quantitative comparison of the main parallel and distributedmulti-agent platforms targeting large scale simulations in a high performance environment. This work identified limitationsof existing platforms, mainly communication between agents, synchronization and the distribution of the load which isinflexible. To offer more flexibility in the distribution of simulations, we propose a modeling formalism based nested graphsallowing us to decompose and distributed simulations using powerful libraries. We then conducted a study on the impactof synchronization in PDMAS, proposing three different synchronization policies to provide modelers a level of resolutionadapted to the various synchronization problems. Finally, we define a communication schema between all entities thatmake up a simulation regardless of the process on which entities are running.These contributions are combined in a parallel multi-agent platform called FractalPMAS. This platform is a proof of conceptand allowed us to implement our different contributions to observe and compare the behavior of our algorithms. To validatethis work three recognized agents model, the predator-prey model, the Flocking model and contamination model wereused. We performed simulations using up to 512 cores and the results obtained, in terms of performance and scalabilityare promising.; Les travaux de cette thèse s’inscrivent dans le domaine des systèmes complexes et s’intéressent plus particulièrement à l’exécution efficace et reproductible de simulations multi-agents de grande taille dans un contexte parallèle et distribué de haute performance de type cluster (HPC). Dans ce contexte, nous nous intéressons plus particulièrement à la conception des modèles pour faciliter leur distribution, à la synchronisation des composants distribués et à la communication entre agents. La première contribution de cette thèse est la comparaison qualitative et quantitative des principales plateformes multi-agents parallèles et distribués qui ciblent les simulations à large échelle dans un environnement haute performance.Ce travail a permis d’identifier les limites ou manques des plateformes existantes, majoritairement la communication entre les agents, la synchronisation ainsi que la distribution de la charge peu flexible. Pour offrir plus de flexibilité à la distribution des simulations, nous proposons un formalisme de modélisation à base de graphes imbriqués qui nous permet de tirer parti de librairies performantes pour décomposer et distribuer les simulations. Nous avons ensuite effectué une étude sur l’impact de la synchronisation dans les PDMAS, en proposant trois politiques de synchronisation différentes afin de fournir aux modélisateurs un niveau de résolution adapté aux différents problèmes de synchronisation. Pour finir, nous définissons un schéma de communication entre toutes les entités qui composent une simulation indépendamment du processus sur lequel les entités s’exécutent. Ces propositions sont réunies au sein d’une plateforme multi-agents parallèle appelée FractalPMAS. Cette plateforme est une preuve de concept qui nous a permis de mettre en œuvre nos différentes contributions afin d’observer et de comparer les comportements de nos algorithmes. Pour valider ce travail trois modèles agents reconnus, le modèle proie-prédateur, le modèle Flocking et un modèle de contamination, ont été utilisés. Nous avons réalisé des simulations utilisant jusqu’à 512 cœurs et les résultats obtenus, en termes de performances et d’extensibilité, s’avèrent prometteurs.

International audience; In France, Hospital-at-Home Services (HHS) providers that employ their caregivers have to define the assignment of patients to caregivers and the planning of the caregivers’ routes. In the literature, different approaches are proposed to deal with both these problems. Our aim in this paper is to present a literature review of such researches. The target is to show how operational research approaches and Multi-agent based methods can be combined and generate a “win-win” relationship between both approaches to solve HHS resources management in operational level.

Most modeling and simulation (M&S) questions about complex systems require to take simultaneously account of several points of view. Phenomena evolving at different scales and at different levels of resolution have to be considered. Moreover, expert skills belonging to different scientific fields are needed. The challenges are then to reconcile these heterogeneous points of view, and to integrate each domain tools (formalisms and simulation software) within the rigorous framework of the M&S process. To answer to this issue, we propose here the specifications of the MECSYCO co-simulation middleware. MECSYCO relies on the universality of the DEVS formalism in order to integrate models written in different formalism. This integration is based on a wrapping strategy in order to make models implemented in different simulation software inter-operable. The middleware performs the co-simulation in a parallel, decentralized and distributable fashion thanks to its modular multi-agent architecture. We detail how MECSYCO perform hybrid co-simulations by integrating in a generic way already implemented continuous models thanks to the FMI standard, the DEV&DESS formalism and the QSS method. The DEVS wrapping of FMI that we propose is not restricted to MECSYCO but can be performed in any DEVS-based platform. We show the modularity and the genericity of our approach through an iterative smart heating system M&S. Compared to other works in the literature, our proposition is generic thanks to the strong foundation of DEVS and the unifying features of the FMI standard, while being fully specified from the concepts to their implementations .

International audience; This short paper provides a formal model of opinion diffusion among some agents which influence each other. Opinions aremodelled as propositional formulas and any agent changesits opinion by merging the opinions of its influencers, from the most influential one to the least one. We introduce the notion of Influence-based Revision Game to model opinion diusion and show some of their properties.

We elaborate a multi-agent based optimization method for combinatorial optimization problems named MAOM-COP. It combines metaheuristics, multiagent systems and reinforcement learning. Although the existing heuristics contain several techniques to escape local optimum, they do not have an entire vision of the evolution of optimization search. Our main objective consists in using the multi-agent system to create intelligent cooperative methods of search. These methods explore several existing metaheuristics. MAOMCOP is composed of the following agents: the decisionmaker agent, the intensification agents and the diversification agents which are composed of the perturbation agent and the crossover agents. Based on learning techniques, the decision-maker agent decides dynamically which agent to activate between intensification agents and crossover agents. If the intensifications agents are activated, they apply local search algorithms. During their searches, they can exchange information, as they can trigger the perturbation agent. If the crossover agents are activated, they perform recombination operations. We applied MAOMCOP to the following problems: quadratic assignment, graph coloring, winner determination and multidimensional knapsack. MAOM-COP shows competitive performances compared with the approaches of the literature, Nous élaborons une approche multi-agents pour la résolution des problèmes d’optimisation combinatoire nommée MAOM-COP. Elle combine des métaheuristiques, les systèmes multi-agents et l’apprentissage par renforcement. Les heuristiques manquent d’une vue d’ensemble sur l’évolution de la recherche. Notre objectif consiste à utiliser les systèmes multi-agents pour créer des méthodes de recherche coopératives. Ces méthodes explorent plusieurs métaheuristiques. MAOM-COP est composée de plusieurs agents qui sont l’agent décideur, les agents intensificateurs et les agents diversificateurs (agents croisement et agent perturbation). A l’aide de l’apprentissage, l’agent décideur décide dynamiquement quel agent à activer entre les agents intensificateurs et les agents croisement. Si les agents intensificateurs sont activés, ils appliquent des algorithmes de recherche locale. Durant leurs recherches, ils peuvent s’échanger des informations, comme ils peuvent déclencher l’agent perturbation. Si les agents croisement sont activés, ils exécutent des opérateurs de recombinaison. Nous avons appliqué MAOM-COP sur les problèmes suivants : l’affectation quadratique, la coloration des graphes, la détermination des gagnants et le sac à dos multidimensionnel. MAOM-COP possède des performances compétitives par rapport aux algorithmes de l’état de l’art.

Co-simulation is a key tool in the design and operation of a growing number of complex cyber-systems. But efficiently yet accurately combining continuous time components (such as FMUs) with event-based ones can be challenging, both from a modeling perspective and an operational, tools-oriented one. We propose a platform to tackle this problem building up on MECSYCO, a MAS-based DEVS wrapping platform dedicated to co-simulation. Relying on the ability of DEVS to integrate the DEV&DESS formalism-which offers a sound framework for describing hybrid models-we propose a DEV&DESS wrapper for FMU (i.e. continuous components implementing the FMI 2.0 standard). This wrapper encapsulates a version of the DEV&DESS simulation algorithm for FMU components which is notably composed of: (1) a forecast strategy which searches for the next state-event; (2) a bisectional algorithm to approach the location of the state-change in an FMU. Our solution is implemented using Java and JavaFMI to control the FMU. Our sample case is the co-simulation of a barrel-filler factory implemented in different FMUs and event-based models. Compared to related works, our proposal is functional, generic, yet evolutionary, and benefits from the strong foundations of DEV&DESS.

We study in this thesis the problem of social attitude formation and dynamics using multi agent simulation. The concept of attitude could be defined as a global evaluation of a social object, based on cognitive or affective information. Our works belongs to the field of social simulation which aims to reproduce in a virtual environment complex social phenomenon at a macroscopic level based on microscopic representations of individuals and their interactions. While existing approaches in this field rarely consider the results of studies in human sciences on the topic of attitude, we propose to follow a psychomimtic approach by micro-founding the cognitive model of our agents on human and social sciences' theories on individual's perception, inter-personal and media communication, belief revision, affective responses and the sentiment of unexpectedness. This model aims to reproduce at a microscopic level attitude dynamics toward actors who perpetuate actions witnessed by the individuals. We have proceeded to a functional analysis of the model's various components based on abstracts scenarios in order to study the capabilities of our model, and more precisely the describable phenomenon such as information diffusion, resistance to disinformation or the conformity process. The model has been applied in the context of French military operations of stabilisation in Afghanistan. The goal of this experience consists in reproducing opinion polls results of the locals toward the present Forces, collected during the intervention, based on a military scenario which has been recreated in partnership with officers who were in charge of operations between 2011 and 2012. Simulation results that follow a model calibration process show an error below 3 points of disparity compared to the real data. Finally, we propose a microscopic analysis of the results by applying automatic classification techniques on the simulated individuals in order to explain the multiple attitudes tendencies in the population., Nous étudions dans cette thèse la formation et la dynamique des attitudes sociales à l'aide de la simulation multi agent. L'attitude peut se définir comme une évaluation globale d'un objet social sur la base d'informations cognitives ou affectives. Nos travaux s'inscrivent dans le cadre de la simulation sociale qui tente de reproduire informatiquement des phénomènes sociaux complexes à une échelle macroscopique, sur la base de la représentation des individus et de leurs interactions au niveau microscopique. Tandis que les approches existantes dans cette discipline font généralement abstraction des travaux en sciences humaines sur le sujet de l'attitude, nous proposons de suivre une approche psychomimétique en micro-fondant le modèle cognitif de nos agents sur des théories issues de psychologie sociale et des sciences cognitives. Ainsi, nous proposons un modèle de dynamique d'attitude combinant des théories issues de travaux en sciences humaines et sociales de la perception des individus, la communication inter-personnelle et médiatique, la révision de croyances, la réponse émotionnelle ainsi que le sentiment de surprise. Ce modèle a pour objectif de reproduire au niveau microscopique la dynamique des attitudes vis-à-vis d'acteurs qui effectuent des actions observées par la population. Nous avons procédé à une analyse fonctionnelle des différents composants du modèle sur des scénarii abstraits afin d'étudier les capacités de notre modèle, en particulier les phénomènes descriptibles tels que la diffusion de l'information, la résistance à la désinformation ou le processus de conformité. Le modèle a été appliqué dans le contexte des opérations militaires françaises de stabilisation en Afghanistan. L'objectif de cette expérience consiste à reproduire les sondages d'opinions vis-à-vis des Forces en présence, récoltés durant l'intervention, à partir d'un scénario militaire qui a été reconstitué en partenariat avec les officiers en charge des opérations de 2011 à 2012. Les résultats de simulations qui suivent un processus de calibration du modèle affichent une erreur inférieure à 3 points d'écart par rapport aux données réelles. Enfin, nous proposons une analyse microscopique des résultats en appliquant des techniques de classifications automatiques sur les individus afin d'expliquer les différentes tendances d'attitudes au sein de la population.

This thesis is focused on the study of complex systems through a modeling and simulation (M&S) process. Most questions about such systems requiere to take simultaneously account of several points of view. Phenomena evolving at different (temporal and spatial) scales and at different levels of resolution (from micro to macro) have to be considered. Moreover, several expert skills belonging to different scientific fields are needed. The challenges are then to reconcile these heterogeneous points of view, and to integrate each domain tools (formalisms and simulation software) within the rigorous framework of the M&S process. In order to solve these issues, we mobilise notions from multi-level modeling, hybrid modeling, parallel simulation and software engineering. Regarding these fields, we study the complementarity of the AA4MM approach and the DEVS formalism into the scope of the model-driven engineering (MDE) approach. Our contribution is twofold. We propose the operational specifications of the MECSYCO co-simulation middleware enabling the parallel simulation of complex systems models in a rigorous and decentralized way. We also define an MDE approach enabling the non-ambiguous description of complex systems models and their automatic implementation in MECSYCO. We show the properties of our approach with several proofs of concept.; Ce travail de thèse porte sur l'étude des systèmes complexes par une démarche de modélisation et simulation (M&S). La plupart des questionnements sur ces systèmes nécessitent de prendre en compte plusieurs points de vue simultanément. Il faut alors considérer des phénomènes évoluant à des échelles (temporelles et spatiales) et des niveaux de résolutions (de microscopique à macroscopique) différents. De plus, l'expertise nécessaire pour décrire le système vient en général de plusieurs domaines scientifiques. Les défis sont alors de concilier ces points de vues hétérogènes, et d'intégrer l'existant de chaque domaine (formalismes et logiciels de simulation) tout en restant dans le cadre rigoureux de la démarche de M&S. Pour répondre à ces défis, nous mobilisons à la fois des notions de modélisation multi-niveau (intégration de représentations micro/macro), de modélisation hybride (intégration de formalismes discrets/continus), de simulation parallèle, et d'ingénierie logicielle (interopérabilité logiciel, et ingénierie dirigée par les modèles). Nous nous inscrivons dans la continuité des travaux de M&S existants autour de l'approche AA4MM et du formalisme DEVS. Nous étudions en effet dans cette thèse en quoi ces approches sont complémentaires et permettent, une fois combinées dans une démarche d'Ingénierie Dirigée par les Modèles (IDM), de répondre aux défis de la M&S des systèmes complexes. Notre contribution est double. Nous proposons d'une part les spécifications opérationnelles de l'intergiciel de co-simulation MECSYCO permettant de simuler en parallèle un modèle de manière rigoureuse et complètement décentralisée. D'autre part, nous proposons une approche d'IDM permettant de décrire de manière non-ambiguë des modèles, puis de systématiser leur implémentation dans MECSYCO. Nous évaluons les propriétés de notre approche à travers plusieurs preuves de concept portant sur la M&S du trafic autoroutier et sur la résolution numérique d'un système d'équations différentielles.

This thesis is focused on the study of complex systems through a modeling and simulation (M&S) process. Most questions about such systems requiere to take simultaneously account of several points of view. Phenomena evolving at different (temporal and spatial) scales and at different levels of resolution (from micro to macro) have to be considered. Moreover, several expert skills belonging to different scientific fields are needed. The challenges are then to reconcile these heterogeneous points of view, and to integrate each domain tools (formalisms and simulation software) within the rigorous framework of the M&S process. In order to solve these issues, we mobilise notions from multi-level modeling, hybrid modeling, parallel simulation and software engineering. Regarding these fields, we study the complementarity of the AA4MM approach and the DEVS formalism into the scope of the model-driven engineering (MDE) approach. Our contribution is twofold. We propose the operational specifications of the MECSYCO co-simulation middleware enabling the parallel simulation of complex systems models in a rigorous and decentralized way. We also define an MDE approach enabling the non-ambiguous description of complex systems models and their automatic implementation in MECSYCO. We show the properties of our approach with several proofs of concept.; Ce travail de thèse porte sur l'étude des systèmes complexes par une démarche de modélisation et simulation (M&S). La plupart des questionnements sur ces systèmes nécessitent de prendre en compte plusieurs points de vue simultanément. Il faut alors considérer des phénomènes évoluant à des échelles (temporelles et spatiales) et des niveaux de résolutions (de microscopique à macroscopique) différents. De plus, l'expertise nécessaire pour décrire le système vient en général de plusieurs domaines scientifiques. Les défis sont alors de concilier ces points de vues hétérogènes, et d'intégrer l'existant de chaque domaine (formalismes et logiciels de simulation) tout en restant dans le cadre rigoureux de la démarche de M&S. Pour répondre à ces défis, nous mobilisons à la fois des notions de modélisation multi-niveau (intégration de représentations micro/macro), de modélisation hybride (intégration de formalismes discrets/continus), de simulation parallèle, et d'ingénierie logicielle (interopérabilité logiciel, et ingénierie dirigée par les modèles). Nous nous inscrivons dans la continuité des travaux de M&S existants autour de l'approche AA4MM et du formalisme DEVS. Nous étudions en effet dans cette thèse en quoi ces approches sont complémentaires et permettent, une fois combinées dans une démarche d'Ingénierie Dirigée par les Modèles (IDM), de répondre aux défis de la M&S des systèmes complexes. Notre contribution est double. Nous proposons d'une part les spécifications opérationnelles de l'intergiciel de co-simulation MECSYCO permettant de simuler en parallèle un modèle de manière rigoureuse et complètement décentralisée. D'autre part, nous proposons une approche d'IDM permettant de décrire de manière non-ambiguë des modèles, puis de systématiser leur implémentation dans MECSYCO. Nous évaluons les propriétés de notre approche à travers plusieurs preuves de concept portant sur la M&S du trafic autoroutier et sur la résolution numérique d'un système d'équations différentielles.

International audience

Grids and clouds are types of currently widely known distributed computing systems or DCSs. DCSs are complex systems in the sense that their emergent global behavior results from decentralized interaction of its parts and is not guided directly from a central point. In our study, we present a complex system model that efficiently manages the ressources of a DCS. The entities of the DCS react to system instability and adjust their environmental condtions for optimizing system performance. The structure of the interaction networks that allow fast and reliable access to available resources is studied and improvements ar proposed., Les grilles et les clouds sont deux types aujourd'hui largement répandus de systèmes informatiques distribués (en anglais DCS). Ces DCS sont des systèmes complexes au sens où leur comportement global émergent résulte de l'interaction décentralisée de ses composants, et n'est pas guidée directement de manière centralisée. Dans notre étude, nous présentons un modèle de système complexe qui gère de manière la plus efficace possible les ressources d'un DCS. Les entités d'un DCS réagissent à l'instabilité du système et s'ajustent aux conditions environnementales pour optimiser la performance du système. La structure des réseaux d'interaction qui permettent un accès rapide et sécurisé aux ressources disponibles est étudiée, et des améliorations proposées.

Grids and clouds are types of currently widely known distributed computing systems or DCSs. DCSs are complex systems in the sense that their emergent global behavior results from decentralized interaction of its parts and is not guided directly from a central point. In our study, we present a complex system model that efficiently manages the ressources of a DCS. The entities of the DCS react to system instability and adjust their environmental condtions for optimizing system performance. The structure of the interaction networks that allow fast and reliable access to available resources is studied and improvements ar proposed.; Les grilles et les clouds sont deux types aujourd'hui largement répandus de systèmes informatiques distribués (en anglais DCS). Ces DCS sont des systèmes complexes au sens où leur comportement global émergent résulte de l'interaction décentralisée de ses composants, et n'est pas guidée directement de manière centralisée. Dans notre étude, nous présentons un modèle de système complexe qui gère de manière la plus efficace possible les ressources d'un DCS. Les entités d'un DCS réagissent à l'instabilité du système et s'ajustent aux conditions environnementales pour optimiser la performance du système. La structure des réseaux d'interaction qui permettent un accès rapide et sécurisé aux ressources disponibles est étudiée, et des améliorations proposées.

International audience; One of the most relevant topics in warehouse management system (WMS) is the security issue and concerns the optimal placement allocation of products with respect of product and human safety in a sustainable system. Knowing that differences often exist between virtual view of products placements in centralized WMS and the real situation in the facility due to unplanned movements resulting from human errors or products’ misplacements, we propose a reactive and compatibility constraint approach for product storage allocation. Our aim is to reduce the size of floating locations largely used in WMS and to avoid the inherent risks of hazardous accidents which can be generated by incompatibility between products and then to minimize the total logistic costs and to guarantee higher warehousing service levels in a safety monitored environment. This work proposes a multi-agent architecture for product allocation planning with compatibility constraints (PAP/CC), which uses a decision mechanism for product’s placement, based on negotiations between agents associated to compatibility tests. This approach represents an improvement key for decentralized management of warehouses in a dynamic and reactive environment. Negotiations mechanisms relying on an Internet of Things (IoT) infrastructure and multi agent systems are defined in order to solve security problem of product allocation operations. Industrial deployment of IoT platform represents an ideal solution for decentralized management and to support collaboration between products and shelves. A simulation case of the proposed interactions mechanisms is provided with the use of NetLogo environment which offers many advantages to control agents and to describe their interactions in a graphical environment.

International audience; the number of premature babies is increasing in the world. With Internet connection accessibility and the development of smart phones, m-health application is playing an essential role for monitoring biomedical data. In that context, we are proposing a distributed neonatal incubator monitoring system (NIMS) dedicated for premature babies' dynamic control. Our system is made up of distributed software agents (within incubator's data hubs, medical servers and mobile terminals of medical staff and parents) based on Constraint Application Protocol (CoAP). The use of CoAP based agents, as well as URIs for data IDs, enables the integration of our proposed NIMS system and its collected data into an Internet of Things (IoT) wide scenario. The proposed system was successfully carried out and tested in a hospital North Lebanon.

International audience

International audience; We are interested in the multi-modeling and simulation of complex systems, that is representing a complex system as a set of interacting models and simulating it with a co-simulation approach. Representing and simulating a complex system multi-model requires to integrate heterogeneity at several levels (representations, formalisms, simulation software, models' interactions.. .). In this article, we present our approach that consists of combining the Discrete EVent System Specification (DEVS) formalism and multi-agent concepts in order to achieve these requirements. The use of the DEVS formalism enables a rigourous integration of models described with heterogeneous formalisms and a rigourous simulation protocol. Multi-agent concepts ease the description of multi-perspective integration and the reuse of existing heterogeneous simulators. We detail the combination of both in the Agent & Artifact for Multi-Modeling (AA4MM) approach and illustrate its use in a proof of concept.

We are interested in the multi-modeling and simulation of complex systems, that is representing a complex system as a set of interacting models and simulating it with a co- simulation approach. Representing and simulating the multi- model of a complex system requires to integrate heterogene- ity at several levels (representations, formalisms, simulation software, models’ interactions. . . ). In this article, we present our approach that consists of combining the DEVS formal- ism and multi-agent concepts in order to achieve these re- quirements. The use of the DEVS formalism enables a rigourous integration of models described with heteroge- neous formalisms and a rigourous simulation protocol. Multi- agent concepts ease the description of multi-perspective inte- gration and the reuse of existing heterogeneous simulators. We detail the combination of both in the AA4MM approach and illustrate its use in a proof of concept.

This thesis, consisting of four articles, deals with the dynamics of the diffusion of knowledge among the internal stakeholders of a French competitiveness cluster through multi-agent modeling. The first three articles are a set of theoretical reflections on inter-organizational knowledge sharing and, as an extension of this, the fourth article includes the specifics of a cluster. Article number 1 provides a dynamic extension of the impact of the absorptive capacity of Sakakibara (2003) and Egbetokun and Savin (2012) on the stock of knowledge of partner companies. Article number 2 focuses on players who try to minimize the deficit caused by a misperception of interactions of two projects in which they invest regularly. It analyzes a large number of decision makers sharing information with their closest neighbors. Article number 3 carries out an extension of the model of article number 1 based on article number 2, incorporating misperception of information exchanged between stakeholders and examines its impact on the accumulation of knowledge. The last article transposes the previous model by incorporating the notion of trust and certain specificities of French competitiveness clusters.; Cette thèse sur travaux, composée de quatre articles, s’intéresse à la dynamique de la diffusion des connaissances entre les acteurs internes d’un pôle de compétitivité français au travers de modélisations multi-agents individu-centrées. Les trois premiers articles constituent un ensemble de réflexions théoriques sur la diffusion inter organisationnelle des connaissances et, comme prolongement, le quatrième article intègre des spécificités d’un pôle de compétitivité. L’article 1 propose une extension dynamique de l’impact de la capacité d’absorption de Sakakibara (2003) et d’Egbetokun et Savin (2012) sur le stock de connaissances d’entreprises partenaires. L’article 2 porte sur des acteurs qui essayent de minimiser le déficit causé par une perception erronée des interactions de deux projets dans lesquels ils investissent régulièrement. Nous avons travaillé sur un grand nombre de décideurs partageant de l’information avec leurs voisins les plus proches. L’article 3 effectue une extension du modèle de l’article 1 en intégrant la mauvaise perception des informations échangées entre acteurs et étudie son impact sur l’accumulation de connaissances. L’article 4, transpose le modèle précédent en y intégrant la notion de confiance et certaines spécificités des pôles de compétitivité.

As they involve relationships between interacting individuals and groups, social systems can be described at different levels of resolution. In numerous modeling cases, only one of these levels is explicitly represented. In order to study phenomena where both individual and collective representations are needed, multi-level modeling is a good approach as it explicitly represents these different levels. We propose to consider a multi-level representation from a multi-modeling point of view. This perspective allows explicitly specifying the level’s relationships and, therefore, to test hypotheses about interaction between individuals and groups in social systems. We define a framework to better specify the concepts used in multi-level modeling and their relationships. This framework is implemented through the Agent & Artifact for Multi-Modeling meta- model, which benefits from a middleware layer. This meta-model uses the multi-agent paradigm to consider a multi-model as a society of interacting models. We extend this meta-model to consider multi-level modeling, and present a proof of concept of a collective motion example where we show the advantages of this approach for the study of social phenomena.

This PhD thesis is dedicated to the modeling and simulation of microscopic traffic behavior in virtual reality system, with the intent of providing a new approach to effectively ensure traffic safety. At first, Virtual Reality Intelligent Simulation System of Vehicles (VR-ISSV), based on multi-agent, is proposed to simulate the intelligent microscopic traffic, which is a hierarchical modular modeling and simulation system consisting of hardware, network and operating system layers, visualization management layer, multi-agent layer, human-machine interface layer. The multi-agent layer includes entity agents (intelligent vehicle agents and around vehicle agents), service agent and environment agent. Second, for the intelligent vehicle agent model, a decentralized design paradigm is used for developing the multi-controller based intelligent vehicle, whereby the car following behavior and the overtaking behavior could be realized by the coordination of the multi-controller. The environment agent is constructed based on the conception of Synthetic Natural Environment (SNE), taking into account the interaction between the vehicles and the natural environment. Geographic Information System (GIS) is used to establish environment agent. Finally, to ensure the safety in microscopic traffic maneuver, the intelligent vehicle controllers adapting to complex environment are considered. Fuzzy logic based controllers are designed for sending the appropriate outputs to the vehicle’s actuators – the steering wheel and the throttle/brake pedals. Microscopic traffic behavior models based on the intelligent vehicle agent involving environment are studied; Cette thèse est consacrée à la conception et au développement d’une plateforme multi-agent, en réalité virtuelle, de pilotage de véhicules intelligents pour la simulation du comportement microscopique du trafic. D’abord, un système de simulation intelligent des véhicules en réalité virtuelle (VR-ISSV), basé sur les multi-agents, est proposé : c’est un système modulaire hiérarchique de modélisation et de simulation, comprenant une couche matérielle, réseau et système d’exploitation ; une couche de gestion de la visualisation ; une couche de multi-agents et une couche d’interface homme-machine. Ensuite, pour le modèle d’agent du véhicule intelligent, un paradigme de conception décentralisée est utilisé basé sur l’approche multi-contrôleurs, où le comportement du suivi des véhicules et le comportement du dépassement des véhicules sont réalisées par coordination entre multi-contrôleurs. L’agent d’environnement est construit en tenant compte de l’interaction entre les véhicules et l’environnement naturel synthétique. Un système d’information géographique (GIS) est par ailleurs utilisé afin de définir l’agent d’environnement. Enfin, pour assurer la sécurité dans les manœuvres microscopiques du trafic, plusieurs contrôleurs du véhicule intelligent, adaptés à l’environnement complexe, sont considérés. Les contrôleurs, basés sur la logique floue, sont proposés pour envoyer les commandes appropriées aux actionneurs du véhicule - volant de direction, accélérateur, frein... Les modèles de comportement microscopique du trafic basé sur l’agent de véhicule intelligent sont étudiés considérant différents scénarios et l’environnement

This PhD thesis is dedicated to the modeling and simulation of microscopic traffic behavior in virtual reality system, with the intent of providing a new approach to effectively ensure traffic safety. At first, Virtual Reality Intelligent Simulation System of Vehicles (VR-ISSV), based on multi-agent, is proposed to simulate the intelligent microscopic traffic, which is a hierarchical modular modeling and simulation system consisting of hardware, network and operating system layers, visualization management layer, multi-agent layer, human-machine interface layer. The multi-agent layer includes entity agents (intelligent vehicle agents and around vehicle agents), service agent and environment agent. Second, for the intelligent vehicle agent model, a decentralized design paradigm is used for developing the multi-controller based intelligent vehicle, whereby the car following behavior and the overtaking behavior could be realized by the coordination of the multi-controller. The environment agent is constructed based on the conception of Synthetic Natural Environment (SNE), taking into account the interaction between the vehicles and the natural environment. Geographic Information System (GIS) is used to establish environment agent. Finally, to ensure the safety in microscopic traffic maneuver, the intelligent vehicle controllers adapting to complex environment are considered. Fuzzy logic based controllers are designed for sending the appropriate outputs to the vehicle’s actuators – the steering wheel and the throttle/brake pedals. Microscopic traffic behavior models based on the intelligent vehicle agent involving environment are studied; Cette thèse est consacrée à la conception et au développement d’une plateforme multi-agent, en réalité virtuelle, de pilotage de véhicules intelligents pour la simulation du comportement microscopique du trafic. D’abord, un système de simulation intelligent des véhicules en réalité virtuelle (VR-ISSV), basé sur les multi-agents, est proposé : c’est un système modulaire hiérarchique de modélisation et de simulation, comprenant une couche matérielle, réseau et système d’exploitation ; une couche de gestion de la visualisation ; une couche de multi-agents et une couche d’interface homme-machine. Ensuite, pour le modèle d’agent du véhicule intelligent, un paradigme de conception décentralisée est utilisé basé sur l’approche multi-contrôleurs, où le comportement du suivi des véhicules et le comportement du dépassement des véhicules sont réalisées par coordination entre multi-contrôleurs. L’agent d’environnement est construit en tenant compte de l’interaction entre les véhicules et l’environnement naturel synthétique. Un système d’information géographique (GIS) est par ailleurs utilisé afin de définir l’agent d’environnement. Enfin, pour assurer la sécurité dans les manœuvres microscopiques du trafic, plusieurs contrôleurs du véhicule intelligent, adaptés à l’environnement complexe, sont considérés. Les contrôleurs, basés sur la logique floue, sont proposés pour envoyer les commandes appropriées aux actionneurs du véhicule - volant de direction, accélérateur, frein... Les modèles de comportement microscopique du trafic basé sur l’agent de véhicule intelligent sont étudiés considérant différents scénarios et l’environnement

We propose to consider a multi-level representation from a multi-modeling point of view. We define a framework to better specify the concepts used in multi-level modeling and their relationships. This framework is implemented through the AA4MM meta-model, which benefits from a middleware layer. This meta-model uses the multi-agent paradigm to consider a multi-model as a society of interacting models. We extend this meta-model to consider multi-level modeling and present a proof of concept of a collective motion example where we show the ability of this approach to rapidly change from one pattern of interaction to another one by reusing some of the meta-model's components.

We construct an agent-based computer simulated financial market. Trading in this market is not continuous. The market price is formed using a limit-order book. The modelled investors receive biased information and they attempt to maximize their wealth. Different traders, from noise to chartist and informed, coexist in the same market. We show how stylized facts can be formed by the presence of chartists or a simple lag in investor information. Price bubbles can arise when market prices are dominated by technical traders. Interestingly we show that well informed investors can earn more if the adopt, in special situations, a technical strategy. Using our results we propose a new theorem for market dynamics called “sometimes efficient markets”., Nous construisons un simulateur de marche financier multi-agent. Dans cette marche l'échange des actions n'est pas fait en continu. Le prix de marché est formé à l'aide d'un carnet d'ordres. Les investisseurs que l'on modélise reçoivent de l'information biaisée et ils essayent de maximiser leur richesse. Les différents types d'investisseurs, comme les bruiteurs, chartistes ou informées, coexistent dans notre marche. On montre comment les faites stylises peuvent être causée par la présence des investisseurs chartistes ou par des simple délais dans l'information. Nous montrons comment les bulles de prix sont possibles dans un marché avec des investisseurs bien informés. On découvre que c'est profitable, pour un investisseur informé, d'adopter dans certaines moments des stratégies techniques. A partir de nos résultats nous proposons une nouvelle théorie sur la dynamique des marchés financiers, appelé « marches parfois efficientes ».

International audience; Transportation systems are increasingly complex and must evolve to incorporate components of sustainable development. It has become appropriate to develop high-level simulation tools for policy makers so that they can analyze the potential consequences of their choices. In this paper, we propose a decision-maker simulator intended to define and tune urban transportation policy (travel, parking and transportation strategies). In terms of system architecture, we adopted a “system of systems” approach, mainly structured in layers, in order to model the main elements of the system. We represent explicitly, for example, a layer of roads, lights, parking, means of transport, etc. Our system uses an agent-based simulation incorporating spatial and temporal information. It must support the regulatory scenarios to simulate the effect of regulatory strategies on transportation systems. The paradigm of multi-agent systems is well suited for simulating the behavior of the components of an urban transportation system. Existing applications address problems of individual behavior management, management of traffic flows, management of temporal and geographical aspects, multi-modality transport, etc. However, they don’t address organizational aspects of transportation systems that incorporate the adaptability of users’ behavior. In addition, we implemented the mechanism of “traces”; the trace files contain the result of simulation. Travel surveys, census and traffic measurements were used. Analysis of available data and traces were used to evaluate the suitability of our simulations according to different regulatory strategies. Finally, we implemented a prototype for the movement of people in the city of La Rochelle from statistical data of INSEE (the French National Institute of Statistics and Economic Studies) and the BD TOPO 2 of the IGN (the French National Geographical Institute) using the GAMA platform.

International audience; In order to better manage artisanal and small-scale gold mining, the Burkinabe authorities have planned to build a suitable methodological support as an aid to elaborating appropriate policies and actions. The developed methodology concerns (a) at a spatial level, the generation and analysis of a geological resources map needed by the artisan miners and (b) at a socioeconomic level, analysis of the miners' activity and the data collection method. This paper reports and discusses the results of our suggestion to also introduce the use of an approach known as multi-agent system (MAS) as a complementary part of this initial methodology, at a downstage level with respect to the above two analysis stages. MAS methodology could be used to develop simulation models to forecast the future of the activity. MAS is appropriate for describing the dynamics of systems where it is impossible to obtain all output data of a model from a purely mathematical or statistical transformation of input data. Our suggestion involves (i) demonstrating the capacity of the approach to simulate all parameters needed by mining policy makers and (ii) evaluating to what extent the methodology is accepted by them, as well as, at a more scientific level, the literature regarding mining system simulation. Furthermore, although the core of this paper focuses on the Burkina Faso issue, an extended discussion is introduced at the end of the paper regarding the possible interest of applying the MAS approach to the industrial mining sector, in particular to simulate scenarios of supply shortages of critical industrial raw materials globally and in national markets. As a result of this work, a demonstration has been made that the models developed by the MAS approach can reproduce and simulate players' activity in both mining types. However, convincing the mining sector to integrate MAS as a full part of a methodological support for policy makers remains a challenge. Explanations for this state of affairs and proposals for progress regarding MAS acceptance are provided.

International audience; In this paper, we consider the problem of scheduling independent jobs when several agents compete to perform their jobs on a common single processing machine. Each agent wants to minimise its cost function, which depends exclusively on its jobs and we assume that a global cost function concerning the whole set of jobs has to be minimised. This cost function may correspond to the global performance of the workshop or to the global objective of the company, independent of the objectives of the agents. Classical regular objective functions are considered and both the ε-constraint and a linear combination of criteria are used for finding compromise solutions. This new multi-agent scheduling problem is introduced into the literature and simple reductions with multicriteria scheduling and multi-agent scheduling problems are established. In addition, the complexity results of several problems are proposed and a dynamic programming algorithm is given.