Les Thèses et HDR soutenues

Les Thèses soutenues en 2015

Un modèle multi-agents pour la représentation de l'action située basé sur l'affordance et la stigmergie
soutenue le 25 septembre 2015 par Zoubida Afoutni

Ce travail traite la question de la représentation de l’action humaine en prenant en compte sa dimension temporelle et spatiale aux échelles individuelle et collective. Cette question a déjà été traitée dans le domaine de l’intelligence artificielle, en général, et celui des systèmes agricoles, en particulier, qui constitue le domaine d’application de cette thèse. Les modèles proposés jusqu’à présent se basaient principalement sur la théorie de l’action planifiée en ne prenant en compte que la dimension temporelle de l’action. Les limites majeures de ces modèles résident dans leur complexité dans la mesure où il est difficile de pouvoir prédire l’ensemble des changements futurs dans l’environnement de l’acteur. Cela conduit à la nécessité de re-planifier fréquemment les actions afin d’obtenir des résultats cohérents. La deuxième limite réside dans l’écart qu’il peut y avoir entre les résultats des actions simulées et la réalité observée. En effet, un acteur ne réalise pas systématiquement les actions qu’il prévoit selon les situations réelles dans lesquelles il se trouve.

Afin de pallier aux limites des modèles de l’action planifiée, nous avons développé un modèle de l’action humaine qui se base sur la théorie de l’action située où l’action est vue comme un processus émergent des situations créées par l’interaction entre l’acteur et son environnement. Notre modèle combine le concept d’affordance (incitation à l’action provoquée par les objets dans l’environnement d’un acteur), le concept de stigmergie (marquage de l’environnement par les acteurs modifiant collectivement leur comportement) ainsi que la notion d’émergence.

Nous proposons donc un système multi-agents dans lequel l’espace est explicitement représenté et partitionné en un ensemble de places. Le pilotage de chaque place est attribué à un agent abstrait. Celui-ci représente un observateur capable de détecter à tout instant les affordances émergentes sur sa place ainsi que de déclencher l’action appropriée. Les acteurs sont représentés comme des entités de l’environnement au même titre que les objets passifs.

Ces entités de l’environnement portent un ensemble d’informations sur leurs capacités à exécuter ou subir des actions. Ces informations permettent aux agents, grâce aux méta-connaissances qu’ils détiennent de détecter les affordances. Celles-ci, une fois détectées, sont réifiées dans l’environnement et utilisées par les agents grâce à un mécanisme de sélection d’actions. La coordination des actions au niveau collectif se fait par stigmergie : les agents communiquent de façon implicite en utilisant un ensemble de marques qui sont une métaphore des phéromones des colonies de fourmis.

Afin de montrer la pertinence du modèle proposé, un prototype appliqué au domaine des systèmes de production agricoles a été implémenté en utilisant la plateforme AnyLogic.