1. 2 Plan Origine des SMA Origine des SMA Définition dun agent Définition dun agent Les types...

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  • 2 Plan Origine des SMA Origine des SMA Dfinition dun agent Dfinition dun agent Les types dagents Les types dagents Les agents rflexes simples Les agents rflexes simples Les agents conservant une trace du monde Les agents conservant une trace du monde Les agents ayant des buts Les agents ayant des buts Les agents utilisant une fonction dutilit Les agents utilisant une fonction dutilit Les agents BDI Les agents BDI Les agents hybrides Les agents hybrides Agents et apprentissage Agents et apprentissage Systmes multi agents Systmes multi agents Interactions entre agents Interactions entre agents Exemples dapplications biomdicales Exemples dapplications biomdicales Bibliographie Bibliographie
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  • 3 Origines des SMA Intelligence artificielle classique: modlisation du comportement dune seule entit intelligente . Intelligence artificielle classique: modlisation du comportement dune seule entit intelligente . Intelligence artificielle distribue. Intelligence artificielle distribue. 1978: premire dfinition dagents autonomes. 1978: premire dfinition dagents autonomes. Annes 80: Systmes multi agents. Annes 80: Systmes multi agents.
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  • 4 Dfinition dun Agent Entit relle ou virtuelle plonge dans un environnement sur lequel elle est capable dagir. Entit relle ou virtuelle plonge dans un environnement sur lequel elle est capable dagir. Dispose dune capacit de perception et de reprsentation partielle de cet environnement. Dispose dune capacit de perception et de reprsentation partielle de cet environnement. Peut communiquer avec dautres agents. Peut communiquer avec dautres agents. Admet un ensemble de tendances. (objectifs, fonctions de satisfaction,) Admet un ensemble de tendances. (objectifs, fonctions de satisfaction,) Peut agir dune faon autonome afin datteindre ses objectifs. Peut agir dune faon autonome afin datteindre ses objectifs.
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  • 5 Les types dagents Les architectures dagents sont regroupes en trois classes: Agent ractif Agent ractif Agent dlibratif Agent dlibratif Agent hybride Agent hybride Les agents rflexes simples Les agents rflexes simples Les agents conservant une trace du monde Les agents conservant une trace du monde Les agents ayant des buts Les agents ayant des buts Les agents utilisant une fonction dutilit Les agents utilisant une fonction dutilit Les agents BDI (Belief, Desire, Intentions) Les agents BDI (Belief, Desire, Intentions)
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  • 6 Agent ractif
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  • 7 Les agents rflexes simples Ce type dagent agit en se basant uniquement sur ses perceptions courantes. Ce type dagent agit en se basant uniquement sur ses perceptions courantes. Utilise un ensemble de rgles prdfinies pour choisir ses actions. Utilise un ensemble de rgles prdfinies pour choisir ses actions. Les rgles sont de type: SI condition ALORS action. Les rgles sont de type: SI condition ALORS action. Lagent excute laction qui correspond la rgle active par ses perceptions. Lagent excute laction qui correspond la rgle active par ses perceptions. Ce type dagent admet un comportement trs rapide mais peu rflchi. Ce type dagent admet un comportement trs rapide mais peu rflchi.
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  • 8 Les agents rflexes simples
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  • 9 Lagent peut choisir ses actions en se basant uniquement sur sa perception actuelle. Lagent peut choisir ses actions en se basant uniquement sur sa perception actuelle. Lagent peut avoir deux perceptions identiques mais qui sont en ralit diffrentes. Lagent peut avoir deux perceptions identiques mais qui sont en ralit diffrentes. Les capteurs de lagents ne fournissent pas une vue complte sur ltat du monde. Les capteurs de lagents ne fournissent pas une vue complte sur ltat du monde. Manque de flexibilit Manque de flexibilit Lagent doit maintenir des informations internes sur ltat de lenvironnement. Limites des agents rflexes simples
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  • 10 Les agents conservant une trace du monde Utilisent ses informations internes pour mettre jour ses perceptions actuelles savoir: Utilisent ses informations internes pour mettre jour ses perceptions actuelles savoir: Ltat prcdent de lenvironnement. Ltat prcdent de lenvironnement. Lvolution de lenvironnement. Lvolution de lenvironnement. Limpact de ses actions. Limpact de ses actions. Choisissent leurs actions en se basant sur une perception amlior de lenvironnement. Choisissent leurs actions en se basant sur une perception amlior de lenvironnement.
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  • 11 Les agents conservant une trace du monde
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  • 12 Les agents utilisent seulement leurs connaissances sur ltat de lenvironnement pour choisir leurs actions. Les agents utilisent seulement leurs connaissances sur ltat de lenvironnement pour choisir leurs actions. Absence de but explicite. Absence de but explicite. Manque de flexibilit. Manque de flexibilit. Utilisation des agents ayant un but Utilisation des agents ayant un but Limites des agents conservant une trace du monde
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  • 13 Agent dlibratif
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  • 14 Les agents ayant un but Ce type dagent possde: Une description de ltat actuel de son environnement. Une description de ltat actuel de son environnement. Des informations dcrivant ses buts. Des informations dcrivant ses buts. Une projection sur le future. Une projection sur le future. Beaucoup plus de flexibilit. Beaucoup plus de flexibilit.
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  • 15 Les agents ayant un but
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  • 16 Les buts ne sont pas suffisants pour gnrer un comportement de haute qualit. Les buts ne sont pas suffisants pour gnrer un comportement de haute qualit. Lagent raisonne seulement sur ses buts et na pas de moyen pour choisir une action de qualit . Lagent raisonne seulement sur ses buts et na pas de moyen pour choisir une action de qualit . Lagent doit tre capable de prfrer un tat un autre. Lagent doit tre capable de prfrer un tat un autre. Lagent a besoin de reconnatre pour chacun des tats son degr de satisfaction. Lagent a besoin de reconnatre pour chacun des tats son degr de satisfaction. Les agents utilisant une fonction dutilit Limites des agents ayant un but
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  • 17 Les agents utilisant une fonction dutilit Lagent peut prendre des dcisions rationnelles dans deux types de situations o le raisonnement sur les buts choue. Lagent peut prendre des dcisions rationnelles dans deux types de situations o le raisonnement sur les buts choue. Lagent choisi un tat sur un autre si son utilit est plus grande dans le premier tat que dans le deuxime. Lagent choisi un tat sur un autre si son utilit est plus grande dans le premier tat que dans le deuxime. Lutilit est une fonction qui attribue une valeur numrique pour chaque tat. Lutilit est une fonction qui attribue une valeur numrique pour chaque tat.
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  • 18 Les agents utilisant une fonction dutilit
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  • 19 Les agents BDI Les agents se basent sur trois aspects pour choisir leurs actions: Les croyances qui reprsentent un ensemble dinformations que lagent possde sur son environnement. Les croyances qui reprsentent un ensemble dinformations que lagent possde sur son environnement. Les dsirs qui reprsentent les options disponibles lagent. Les dsirs qui reprsentent les options disponibles lagent. Les intentions qui reprsentent les buts envers lesquels il sest engag. Les intentions qui reprsentent les buts envers lesquels il sest engag.
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  • 20 Les agents BDI Prend les entres du capteur et les croyances actuelles de lagent et dtermine un nouvel ensemble de croyances. Dtermine les options disponibles pour lagent en se basant sur ses croyances et ses intentions courantes. Dtermine les intentions de lagent en se basant sur ses croyances, ses dsirs et ses intentions courantes. Dtermine laction effectuer en se basant sur les intentions courantes de lagent.
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  • 21 Les agents hybrides Il existe des problmes o ni une architecture compltement ractive, ni compltement dlibrative nest approprie. Il existe des problmes o ni une architecture compltement ractive, ni compltement dlibrative nest approprie. Les agents doivent ragir trs rapidement dans certaines situations, tandis que dans dautres, ils doivent avoir un comportement peu rflchi. Les agents doivent ragir trs rapidement dans certaines situations, tandis que dans dautres, ils doivent avoir un comportement peu rflchi. Une architecture conciliant la fois des aspects ractifs et dlibratifs est requise. Une architecture conciliant la fois des aspects ractifs et dlibratifs est requise. Larchitecture hybride est compose de plusieurs couches logicielles arranges de manire hirarchique. Larchitecture hybride est compose de plusieurs couches logicielles arranges de manire hirarchique. Les diffrents niveaux de la hirarchie traitent les informations provenant de lenvironnement diffrents niveaux dabstractions. Les diffrents niveaux de la hirarchie traitent les informations provenant de lenvironnement diffrents niveaux dabstractions. Les couches doivent interagir ensemble pour produire le comportement global de lagent. Les couches doivent interagir ensemble pour produire le comportement global de lagent.
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  • 22 Agents et apprentissage Les perceptions de lagent ne devraient pas tre utilises seulement pour choisir des actions mais elles devraient tre aussi utilises pour amliorer lhabilit de lagent agir dans le futur. Les perceptions de lagent ne devraient pas tre utilises seulement pour choisir des actions mais elles devraient tre aussi utilises pour amliorer lhabilit de lagent agir dans le futur. Lapprentissage de lagent Lapprentissage de lagent lui permet dvoluer, de sadapter et de samliorer. Lapprentissage de lagent lui permet dvoluer, de sadapter et de samliorer. Plus lagent effectue des taches similaire plus il devient plus rapide. Plus lagent effectue des taches similaire plus il devient plus rapide. Le comportement de lagent passe graduellement dun tat dlibratif un tat ractif. Le comportement de lagent passe graduellement dun tat dlibratif un tat ractif.
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  • 23 Systmes multi agents Certains domaines requirent lutilisation de plusieurs entits comme par exemple les systmes qui sont gographiquement distribus, le contrle arien, les bases de donnes distribues Certains domaines requirent lutilisation de plusieurs entits comme par exemple les systmes qui sont gographiquement distribus, le contrle arien, les bases de donnes distribues Besoin dun systme o plusieurs agents doivent interagir entre eux pour effectuer leurs tches: les systmes multi agents (SMA). Besoin dun systme o plusieurs agents doivent interagir entre eux pour effectuer leurs tches: les systmes multi agents (SMA). Les SMA possdent les caractristiques suivantes: Les SMA possdent les caractristiques suivantes: Chaque agent admet des capacits de rsolution des problmes incompltes. Chaque agent admet des capacits de rsolution des problmes incompltes. Pas de contrle global sur le systme. Pas de contrle global sur le systme. Les donnes sont dcentralises. Les donnes sont dcentralises. Les calculs sont asynchrones. Les calculs sont asynchrones.
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  • 24 Interactions entre agents Les systmes multi agents peuvent: Coexister: Chaque agent considre les autres agents comme des composantes de lenvironnement. Il peut y avoir une sorte de communication indirecte parce que les agents peuvent se percevoir les uns les autres. Coexister: Chaque agent considre les autres agents comme des composantes de lenvironnement. Il peut y avoir une sorte de communication indirecte parce que les agents peuvent se percevoir les uns les autres. tre en comptition: le but de chaque agent et de maximiser sa propre satisfaction. Se produit lorsque plusieurs agents veulent acqurir la mme ressource. Les agents doivent communiquer pour rsoudre le conflit. tre en comptition: le but de chaque agent et de maximiser sa propre satisfaction. Se produit lorsque plusieurs agents veulent acqurir la mme ressource. Les agents doivent communiquer pour rsoudre le conflit. tre en coopration: le but de lagent nest plus seulement de maximiser sa propre satisfaction, mais aussi de contribuer la russite du groupe. tre en coopration: le but de lagent nest plus seulement de maximiser sa propre satisfaction, mais aussi de contribuer la russite du groupe.
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  • 25 Exemples dapplications biomdicales Simulation dun systme comportant plusieurs entits afin de comprendre son fonctionnement. Simulation dun systme comportant plusieurs entits afin de comprendre son fonctionnement. Les systmes simuls peuvent tre trs varis: Les systmes simuls peuvent tre trs varis: Dpliement de protines Dpliement de protines Systme immunitaire Systme immunitaire Dplacement des cellules (Agentcell, T.Emonet) Dplacement des cellules (Agentcell, T.Emonet) Migration des cellules tumorale (Dib, Guessoum,Bonnet, Laskri) Migration des cellules tumorale (Dib, Guessoum,Bonnet, Laskri) Annotation de squences dADN Annotation de squences dADN Perspective: simulation du rseau gntique.
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  • 26 Bibliographie T.Guyet, Systmes multi agents et application biomdicale cours IMTC (19/01/2007). http://www.damas.ift.ulaval.ca/~coursMAS/Complements2K8/ , Cours SMA http://www.limsi.fr/~jps/enseignement/examsma/examsma.htm , Ensemble de tutoriels raliss dans le cadre de l'universit Paris XI