PRÉSENTATION DES SYSTÈMES MULTI-AGENTS - caillou/  · SYSTÈMES MULTI-AGENTS Cours 1. ... 1977: Contract…

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  • Master IAC 2014 - 2014Philippe Caillou

    PRSENTATION DES

    SYSTMES MULTI-AGENTS

    Cours 1

  • Master IAC 2014 - 2014Philippe Caillou

    Intervenants

    Philippe Caillou

    MCF LRI

    caillou@lri.fr

    5 cours

    Cours disponibles sur www.lri.fr/~caillou/master

    Nicolas Sabouret

    PR LIMSI

    sabouret@limsi.fr

    3 cours

  • Master IAC 2014 - 2014Philippe Caillou

    Dans les annes 60, le dbut de

    lintelligence artificielle

    John MacCarthy, qui

    proposat le premier

    Workshop sur lintelligence

    artificielle en 1956

    1971: STRIPS

  • Master IAC 2014 - 2014Philippe Caillou

    Annes 70: le dbut des agents

    1973: Hearsay

    1980: Hearsay II

    Modles de

    Tableaux noir

    1977 Hewitt introduit the actor model: un

    acteur est social, reactif, communique par

    messages

    1977: Contract Net Protocol

  • Master IAC 2014 - 2014Philippe Caillou

    Annes 90: la normalisation

    97-05 :Foundation for

    Intelligent Physical

    Agents (FIPA)

    normalisation

    1992: KQML

  • Master IAC 2014 - 2014Philippe Caillou

    Debut 2000: les applications

    1997

    2001

  • Master IAC 2014 - 2014Philippe Caillou

    2005-2015: lanalyse et le formalisme

    Prize in Game Theory and

    Computer Science of the

    Game Theory Society

  • Master IAC 2014 - 2014Philippe Caillou

    Un agent

    nom masculin

    (latin mdival agens, participe prsent de agere, agir)

    Corps, substance, force qui dtermine quelque chose, qui est

    l'origine d'un phnomne ou d'un processus ; cause, facteur : Les

    enzymes sont les agents des fermentations.

    Personne qui exerce une action d'une certaine sorte, qui joue un

    rle dterminant dans la production d'un fait humain ou social ;

    cause, moteur : Il a t l'agent de nombreuses rformes sociales.

    Une entit autonome qui agit dans un environnement

  • Master IAC 2014 - 2014Philippe Caillou

    Une dfinition parmi dautres

    Wooldrige [08] Un agent est un systme informatique situ dans un environnement, capable dactions autonomes dans cet environnement afin datteindre des objectifs prdfinis.

    Ferber [95]: On appelle agent une entit physique ou virtuelle a. qui est capable dagir dans un environnement,

    b. qui peut communiquer directement avec dautres agents,

    c. qui est mue par un ensemble de tendances (sous la forme dobjectifsindividuels ou dune fonction de satisfaction, voire de survie, quelle cherche optimiser),

    d. qui possde des ressources propres,

    e. qui est capable de percevoir (mais de manire limite) son environnement,

    f. qui ne dispose que dune reprsentation partielle de cet environnement (et ventuellement aucune),

    g. qui possde des comptences et offre des services, h. qui peut ventuellement se reproduire,

    i. dont le comportement tend satisfaire ses objectifs, en tenant compte des ressources et des comptences dont elle dispose, et en fonction de sa perception, de ses reprsentations et des communications quelle recoit.

  • Master IAC 2014 - 2014Philippe Caillou

    Un Systme

    nom masculin (bas latin systema, du grec sustma, composition)

    Ensemble organis de principes coordonns de faon former un tout scientifique ou un corps de doctrine : Systme philosophique.

    Ensemble d'lments considrs dans leurs relations l'intrieur d'un tout fonctionnant de manire unitaire : Le systme nerveux. Les diffrents systmes politiques.

    Ensemble de procds, de pratiques organises, destins assurer une fonction dfinie : Systme d'ducation.

    Moyen, plan employ pour obtenir un rsultat : Le systme de dfense de l'accus. Un bon systme pour faire fortune.

    Appareillage, dispositif form de divers lments et assurant une fonction dtermine : Un systme de fermeture. Systme optique.

    Socit considre comme un ensemble structur et rigide : Entrer dans le systme.

    Tendance penser et agir selon un ensemble de valeurs rigide et dogmatique : Il y a une part de systme dans sa dfense.

  • Master IAC 2014 - 2014Philippe Caillou

    Un Systme multi-agents

    Un ensemble dentits autonomes interagissant dans un

    environnement

  • Master IAC 2014 - 2014Philippe Caillou

    Un ensemble dentits autonomes interagissant dans

    un environnement avec des objectifs et des

    problmatiques trs diffrentes

  • Master IAC 2014 - 2014Philippe Caillou

    Le cinema et la television offrent une

    application visible au grand public http://www.massivesoftware.com/

    Objectif: le ralisme individuel et collectif

    court terme

  • Master IAC 2014 - 2014Philippe Caillou

    Les sciences sociales (tude de phnomnes complexes) sont la

    principale application de la simulation

    Simpop [Pumain 1994+] EpiSim [Epstein 07]

    Terra dynamica [2012+]

  • Master IAC 2014 - 2014Philippe Caillou

    Les jeux sont particulirement adapts au SMA de part

    leur contexte (interaction joueur/PNJ)

    http://aigamedev.com/open/highlights/top-ai-games/

    Objectifs divers (efficacit,

    ralisme, )

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    La finance a utilis trs tot des agents autonomes

    qui ont un impact rel sur lconomie

    http://atom.univ-lille1.fr/js/

    Objectif individuel: efficacit (profit individuel)

    Objectif du systme: efficacit (surplus global)

    http://atom.univ-lille1.fr/js/

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    Les smart-grids, les vhicules lctriques, les objets

    connects, doivent tous interagir et se coordonner

    Transmission plus ou moins limite des prfrences

    Objectif global et individuel Chaque agent maximise son profit

    Comment concevoir le protocole dinteraction pour que le rsultat final soit bon ?

  • Master IAC 2014 - 2014Philippe Caillou

    LIGN utilisent des agents pour construire

    (certaines) cartes

    Objectif global commun

  • Master IAC 2014 - 2014Philippe Caillou

    Les ACA sont de plus en plus utiliss pour

    communiquer avec les utilisateurs

  • Master IAC 2014 - 2014Philippe Caillou

    Contrle de lagent (Type)

    intelligent dans Agent Intelligent provient de [Wooldrige et Jennings 95]

    Reactivity => facile

    Proactivity => facile

    Les deux: complexe

    + Sociability

    Reactif ApprenantCognitif

    Shelling

    Massive

    SimPop

    Bot

    AIBO

    BW

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    Objectif du SMA Intelligence Artificielle Distribue

    (IAD) Objectif commun

    Le but du SMA est de rsoudre un problme de faon distribue

    SMA coopratif (MAS) Chaque agent a son propre objectif

    Les agents se font confiance et peuvent dcider collectivement dun objectif commun

    SMA comptitif Chaque agent son objectif propre

    Simulation base dagents (MABS) Lobjectif est de reproduire un

    phnomne extrieur au SMA

    Agent conversationnel Lobjectif est de pouvoir interagir

    Vie artificielle Lobjectif est dobserver un

    phnomne mergent

    Reactif Cognitif

    Metatrader

    Bot

    Distribution de charge

    Fourmis

    Massive

    Shelling

    SimPop

    IkeaPNJ

    AIBO

    Cartacom

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    Taille / Cognition

    Nb Agent

    Complexit

    AgentReactif Cognitif Apprenant

    1

    10

    100

    1000

    10000

    100000

    1000000

    Ikea

    Edt

    Fourmis

    Sda

    SimPop

    Rungis

    AIBO

    Traffic

    CartaCom

    EpiSim

  • Master IAC 2014 - 2014Philippe Caillou

    Description dun SMA

    Introduction

    Description dun SMA

    Composants dun SMA

    Lintrt des SMA

    Modlisation dun SMA

    Conclusion

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    Les lments du SMA

    Agents: les entits autonomes

    Dans un environnement

    Contrle: comment elles pensent /

    dcident de ce quelles font

    Perception / Senseurs: avec quoi

    et ce quelles percoivent

    Actions / Actuateurs: avec quoi et

    ce quelles font

    Interaction / Communication : les

    changes et contenus ventuels

    Organisations: les groupes,

    temporels ou permanents

    Rles, Services, Comportements:

    de la smantique pour dcrire ce

    qui est offert et comment

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    Les caractristiques se retrouvent dans

    toutes les applications

  • Master IAC 2014 - 2014Philippe Caillou

    Pourquoi cest diffrent?

  • Master IAC 2014 - 2014Philippe Caillou

    Agent et Objet

    Objects do it for free, Agents do it because they want

    to Wooldrige [09]

    Notion de contrle sur son comportement

    Notion de ractivit/adaptabilit lenvironnement

    Un thread de contrle

  • Master IAC 2014 - 2014Philippe Caillou

    SMA et Calcul Distribu

    Notion daction autonome

    La coordination est dynamique et en ligne alors quelle est

    gnralement code en calcul distribu (pas besoin de

    ngocier, on sait qui va interagir, quand et comment)

    Chaque agent a ses objectifs lors de linteraction.

  • Master IAC 2014 - 2014Philippe Caillou

    SMA et IA

    Les branches de lIA sintressent aux composants de

    lintelligences, les SMA leur intgration

    LIA sintresse peu aux dimensions sociales: interactions,

    ngociation, communication, organisations,

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