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The purpose of this work is to tackle a key problem in the study of complex systems when using multi-agent simulation: how to assemble several domains of expertise with a multi-level approach. While existing approaches usually consider the viewpoint of a unique main expert, we propose to use a multi-level model to integrate the multiple domains of expertise embodied in agents located at different abstraction levels. In this work, we show that it is possible to both stay close to the concepts manipulated by the experts (for the sake of the validation process in the domain of each expert) and combine the levels of those concepts. That way, each expert can easily understand the dynamics of the components related to their domain.We present SIMLAB, our meta-model based on a unified representation of the concepts using agents. Each agent can influence the others on different axes and levels. This work is materialised in a study of human activity in relation to electrical consumption. It is a typical example of complex system which requires many domains of expertise such as psychology, energetics, sociology, heat science, … In this context, we present the implementation of our approach in SMACH, a simulation platform of human behaviours. We Then describe several experiments to illustrate the characteristics of our approach. Finally, we show how SIMLAB can reproduce and extend in silico a field study of energy demand management., Nous abordons dans cette thèse un problème important en simulation multi-agent pour l'étude des systèmes complexes: celui d'assembler de multiples expertises par une approche multi-niveau. Alors que les approches existantes considèrent habituellement la vue d'un seul expert principal sur le système, nous proposons d'utiliser une approche multi-niveau pour intégrer plusieurs expertises sous la forme d'agents de différents niveaux d'abstraction. Nous montrons qu'il est ainsi possible de rester proche des concepts manipulés par les différents experts (ce qui permet de faciliter le processus de validation dans leurs domaines respectifs) et de combiner les différents niveaux de ces concepts, de manière à ce que chaque expert puisse comprendre les dynamiques des éléments liés à son domaine. Nous proposons le méta-modèle SIMLAB basé sur une représentation unifiée des concepts par des agents pouvant s'influencer les uns les autres dans différents axes et différents niveaux. Ce travail est concrétisé dans le cadre de l'étude de l'activité humaine en relation avec la consommation électrique. Il s'agit là d'un exemple typique de système complexe nécessitant de multiples expertises issues de différents domaines tels que l'ergonomie, l'énergétique, la sociologie, la thermique, ... Dans ce contexte, nous présentons ensuite la mise en oeuvre de notre approche dans la plate-forme SMACH de simulation des comportements humains et nous décrivons un ensemble d'expérimentations illustrant les différentes caractéristiques de notre approche. Nous montrons enfin la capacité de SIMLAB à reproduire et à étendre en simulation une étude réalisée sur le terrain de gestion de la demande énergétique.

National audience; Cet article aborde la question de la simulation multi-agent mettant en jeu plusieurs disciplines et expertises. Nous montrons que cela requiert de combiner la simulation multi-expert avec la modélisation multi-niveau. Pour ce faire, nous proposons le modèle SIMLAB 1 basé sur une représentation unifiée des concepts par des agents pouvant s’influencer les uns les autres dans différents axes et di↵érents niveaux d’abstraction. Nous illustrons le potentiel de cette approche sur un exemple typique de système complexe multi-expert : la réduction de la consommation énergétique qui combine des expertises sur l’activité humaine, l’e

In this paper, we present a model for multi-level simulation with levels on several axes, and use it to extend the SMACH 1 simulator that helps energy experts to analyze household activities in relation to energy consumption. We first present the model. We then introduce three mode-ling axes : populations, activities and the environment. We then present a preliminary evaluation of the inter-level influences mechanism and the dynamic reification model.; Dans cet article, nous présentons un modèle pour la simulation multi-niveau qui fait coexister plusieurs niveaux sur différents axes, et nous l'utilisons pour étendre le simula-teur SMACH 1 qui aide les énergéticiens à analyser l'ac-tivité des foyers en rapport avec la consommation. Nous présentons le modèle multi-niveau puis nous introduisons 3 axes de modélisation pour son utilisation dans le contexte de la consommation énergétique résidentielle : les populations , les activités et l'environnement. Nous présentons ensuite quelques éléments d'évaluation de l'impact des influences inter-niveaux sur la simulation et de la capacité de réification dynamique du modèle

International audience; This paper presents a multi-agent model and simulator for the investigation of inhabitants’ behaviour in relation with energy consumption in a household, at a fine-grain level. We present the meta-model that allows non-computer specialists to define the household activities, and the SMACH simulator that helps specialists analyse behaviour and manage and control energy consumption. We illustrate on concrete example scenarios how the system’s adaptation mechanisms allow us to outline behavioural patterns

This paper presents a multi-agent simulation model of human behaviours for efficient energy management in a residential context. We first describe the agent-based modelling and simulation framework which allows experts to describe and study the inhabitants behaviour and to observe dynamic re-organisation of the activities. We describe the system's dynamics and we illustrate on an example the emergence of habits and the adaptation to external events, such as new electricity tariff or change of the household organisation .; Dans cet article, nous proposons un modèle de simulation du comportement humain pour une gestion efficace de la consommation éner-gétique dans le contexte résidentiel. Nous pré-sentons la plateforme de simulation associée : SMACH. Elle permet aux experts de représenter les activités des habitants au sein de leur foyer et en particulier leur capacité d'adaptation dy-namique. Nous décrivons la dynamique du sys-tème et nous illustrons sur un exemple complet l'émergence d'habitudes et l'adaptation à des événements extérieurs.

International audience; Energy experts need fine-grained dynamics oriented tools to investigate household activities in order to improve power management in the residential sector. This paper presents the SMACH framework for modelling, simulating and analysis of household activities. It provides experts with a guidedgraphical interface easing the modelling of the household, its inhabitants and their activities. It also includes inhabitants adaptation capabilities to dynamically response to occasional and/or build emergent habits

Les phénomènes d'intelligence collective résultent des interactions locales entre un grand nombre d'individus simples et autonomes. C'est le cas en particulier chez les insectes sociaux (fourmis, termites, abeilles, etc.) qui sont capables par exemple de construire des chemins de phéromones ou des structures tridimensionnelles, ou encore de se distribuer le travail. La décision est dite décentralisée, par opposition à des systèmes dépendant d'un chef d'orchestre.