Systèmes multi-actants

Note : cette page introduit des concepts de travail originaux très fortement novateurs dans un texte de Wikipedia ce que sa charte aurait interdit.

Nous nommons ici "actant" une généralisation étendue de ce que l'on nomme "acteur", de ce que l'on nomme "agent" et d'autres existants autonomes de diverses natures ontologiques que pourra rencontrer la cobotique au sein de ses agoras digitales et numériques.

Modèle d'acteurs

C'est un modèle modèle mathématique qui considère des acteurs comme les seules fonctions primitives nécessaires pour la programmation concurrente. Les acteurs communiquent par échange de messages. En réponse à un message, un acteur peut effectuer un traitement local, créer d'autres acteurs, ou envoyer d'autres messages.

Ce modèle est utilisé aussi bien en informatique théorique pour formaliser les interactions concurrentes, qu’en pratique comme base de réalisation de langages de programmation ou des architectures concurrentes comme le Cloud computing ou la multimatique agorique (ex. Tymshare/Tymnet, 1968/1990).

Le modèle considère que tout est acteur (comme la programmation orientée objet considère que tout est objet. Un acteur est une entité capable de calculer, qui, en réponse à un message reçu, peut parallèlement :

• envoyer un nombre fini de messages à d’autres acteurs ;
• créer un nombre fini de nouveaux acteurs ;
• spécifier le comportement à avoir lors de la prochaine réception de messages.

L’exécution des tâches ci-dessus n’est pas ordonnée, elles peuvent être parallélisées.

L’avancée fondamentale du modèle d’acteur est qu’il découple l’émetteur du message du message lui-même, permettant donc l’asynchronisme des communications et l’introduction de structures de contrôle dédiées à l’échange de messages.

Les destinataires des messages sont identifiés à l’aide d’adresses. Un acteur doit connaître l’adresse de l’acteur à qui il veut envoyer un message. Les adresses des acteurs créés sont connues de l’acteur parent. Les adresses peuvent être échangées par message.

Du fait de l’asynchronisme des communications, de la création dynamique d’acteurs et de l’échange des adresses des acteurs, le modèle est intrinsèquement asynchrone.

Organisation des agents

Avec le développement des systèmes multi-agents, différents paradigmes organisationnels ont été développés. Ces organisations établissent un cadre pour les relations et interactions entre les agents. En voici les principales :

Hiérarchies

Dans ce modèle, les agents sont hiérarchisés selon la structure d'un arbre, dans lequel chaque nœud représente un agent, et possède un lien d'autorité sur ses nœuds-fils. Ce modèle permet de décomposer la tâche globale du système.

Holarchies

L'holarchie se rapproche de la hiérarchie, mais il existe quand même une différence majeure. En effet, il n'y a pas de relation d'autorité entre un agent et son sous-groupe, mais les agents du sous-groupe constituent "physiquement" leur sur-agent. Pour illustrer cette notion, on peut prendre l'exemple d'une ville, constituée de bâtiments. Les bâtiments sont des agents, et la ville est un agent constitué de ces agents bâtiments. On peut également avoir, à l'échelle supérieure, un agent région qui sera constitué d'agents villes. De même, un banc de poissons ressemble parfois à un poisson plus gros que les poissons qui le composent, le banc comme les poissons sont alors des agents, organisés en holarchie.

Coalitions

Une coalition est une alliance temporaire d'agents qui s'unissent et collaborent car leurs intérêts individuels se rencontrent. La Fonction d'utilité|valeur de la coalition doit être supérieure à la somme des valeurs individuelles des agents la composant. Pour illustrer cette notion, imaginons que nous ayons des agents qui ont chacun besoin d'un gâteau. Le gâteau individuel coûte 5 €, et le lot de 6 coûte 24 €. Si six agents forment une coalition pour acheter un lot, chacun pourra repartir avec son gâteau pour seulement 4 €. La coalition leur a donc permis d'optimiser leurs intérêts individuels.

Équipes

Les agents constituant l'équipe travaillent ensemble à la réalisation d'objectifs communs. À la différence des agents d'une coalition, les agents d'une équipe cherchent à maximiser les intérêts de l'équipe plutôt que leurs intérêts personnels.

Congrégations

Les congrégations sont assez similaires aux coalitions et aux équipes. Cependant, elles sont destinées à être permanentes et ont généralement plusieurs objectifs à réaliser. De plus, les agents peuvent entrer et sortir des congrégations, et appartenir à plusieurs congrégations en même temps.

Sociétés

La société est un ensemble d'agents variés, qui interagissent et communiquent. Ils possèdent différents objectifs, n'ont pas le même niveau de rationalité, ni les mêmes capacités, mais sont tous soumis à des lois communes (normes).

Fédérations

Les agents d'une fédération cèdent une partie de leur autonomie au délégué de leur groupe. Les agents d'un groupe n'interagissent qu'avec leur délégué, qui lui-même interagit avec les délégués des autres groupes.

Marchés

Des agents vendeurs proposent des objets à la vente, sur lesquels des agents acheteurs peuvent enchérir. Ce genre d'organisation permet, par exemple, de simuler des marchés réels et/ou de comparer différentes stratégies de négociation.

Matrices

Les agents d'une organisation en matrices sont hiérarchisés. Cependant, à la différence de la hiérarchie présentée plus haut, où un agent n'était soumis qu'à l'autorité d'au plus un seul autre agent, les agents dans une organisation matricielle peuvent être soumis à plusieurs autres agents.

Combinaisons

Une organisation combinée mélange plusieurs des styles présentés ci-dessus (ou d'autres qui auraient été oubliés dans cette liste). Cela peut être, par exemple, une fédération de coalitions ou une hiérarchie d'équipes.

Nations

spécifique de la cobocratie on va chercher à qualifier les aspects institutionnels, économiques, stratégiques, partisants, culturels, etc.

Multitudes

Il s'agit d'un concept introduit par Machiavel pour décrire l'ensemble formé par les personnes privées de contrat social avec une autorité souveraine capable de se manifester

Communautés globales

Introduites par la RFC 6852 dans le cadre de la gouvernance technique de l'internet. Elles correspondent à des dilutions nationales réunies par le partage d'une technologie, etc.

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Dans le monde de la recherche

On distingue généralement trois types d'utilisation :

la simulation de phénomènes complexes 

On utilise les systèmes multi-agents pour simuler des interactions existant entre agents autonomes. On cherche à déterminer l'évolution de ce système afin de prévoir l'organisation qui en résulte. Par exemple, en sociologie, on peut paramétrer les différents agents composant une communauté. En ajoutant des contraintes, on peut essayer de comprendre quelle sera la composante la plus efficace pour parvenir à un résultat attendu. Ils permettent même d'expérimenter des scénarios qui ne seraient pas réalisables sur des populations réelles, que ce soit pour des raisons techniques ou éthiques.

Ce qui importe c'est le comportement d'ensemble et non pas le comportement individuel. Des applications existent en physique des particules (agent = particule élémentaire), en chimie (agent = molécule), en robotique (agent = robot, dans le cas d'une implémentation sur robot réel, on parlera de système multi-robots), en biologie cellulaire (agent = Cellule (biologie)|cellule), en éthologie (agent = animal), en sociologie et en ethnologie (agent = être humain). L'autonomie permet ici de simuler le comportement exact d'une entité.

la résolution de problèmes  

L'intelligence artificielle distribuée est née pour résoudre les problèmes de complexité des gros programmes monolithiques de l'intelligence artificielle : l'exécution est alors distribuée, mais le contrôle reste centralisé. Au contraire, dans les SMA, chaque agent possède un contrôle total sur son comportement. Pour résoudre un problème complexe, il est en effet parfois plus simple de concevoir des programmes relativement petits (les agents) en interaction qu'un seul gros programme monolithique. L'autonomie permet au système de s'adapter dynamiquement aux changements imprévus qui interviennent dans l'environnement.

la conception de programmes 

Dans le même temps, le génie logiciel a évolué vers des composants de plus en plus autonomes. Les SMA peuvent être vus comme la rencontre du génie logiciel et de l'intelligence artificielle distribuée, avec un apport très important des Calcul réparti|systèmes distribués. Par rapport à un objet, un agent peut prendre des initiatives, peut refuser d'obéir à une requête, peut se déplacer… L'autonomie permet au concepteur de se concentrer sur une partie humainement appréhendable du logiciel.

Dans l'industrie

Les utilisations de systèmes multi-agents dans l'industrie sont nombreuses et variées.

On en trouve dans les jeux vidéo et dans l'animation, avec notamment le logiciel MASSIVE, permettant de simuler des foules, qui a été développé à l'occasion de la trilogie cinématographique du Le_Seigneur_des_anneaux_(films_de_Peter_Jackson)|Seigneur des Anneaux

Ils peuvent également être utilisés par des entreprises pour, par exemple, suivre les comportements des clients naviguant sur un site web.

Dans la finance

Les systèmes multi-agents sont également utilisés dans le monde de la finance. Par exemple, la plateforme MetaTrader 4 permet d'utiliser des agents experts en trading automatique qui suivent les cours du Forex.

Dans la politique

Les jeux de conquêtes et de rôles sont des simulations politiques. Les théories des catastrophes (René Thom) et de l'auto-organisation critique (Per Bak) sont là dans leur champs d'investigation le plus complexe. La vision de Chaitin d'un univers immense ordinateur quantique calculant en permanence la valeur de sa propre évolution trouve là une application maximale si on lui adjoint un neb (cf. infra) de huit milliards de coprocesseurs sémantiques doués de libre-arbitre et maintenant chacun de leur propres nebs à centaines de processeurs auxiliaires.

Dans le Cyberespace

Nous en arrivons peu à peu à la mécanique de la facilitation intellectuelle, puis prévisionnelle et enfin influencielle intriquée à la réalité qu'est le cyberespace.

comprendre la cybernité 

avant d'aller plus loin, il est sans doute nécessaire de bien mesurer que le cyberespace n'est pas que StarWars.

On a encore trop tendance à l'assimiler aux seules quatre dimensions (usuelles) de ce que l'on peut appeler le "cateneb" en continuitation du "catenet " de Louis Pouzin et Vint Cerf dans leur construction de l'internet. Il serait alors que la concaténation du "neb des nebs" que nous percevons matériellement (càd une UX) comme l'ubiquité invasive et pervasive des outils digitaux de notre quotidien.

En fait il ne s'agit là que de leur "probotique", la partie visible de l'interligence (tous les interliens) complexe de l'intelligence de nos systèmes intellectuels.  Attention ! une terminologie pertinente et jusqu'ici peu utilisée est ici à considérer pour parler de l'espace intellectuel peu à peu identifié depuis la fin du XIXe (Clémenceau 1898).

Le cyber est intrinsèquement l'atomisation démocritienne de la pensée où chaque idée (Platon) vit sa vie, comme l'a expliqué Aristote. Il est donc à "n+5" dimensions. Nous en avons seulement peu à peu digitalisé la mécanique,

• au lieu de l'approche humanisée de la mekhane grecque (ou du "deus ex machina" latin) depuis les "philos sophia" (les amis de la sagesse) de Thales.
• ou physiquement engrenée de la machine d'Anticythère, la pascaline, etc.

Avec le binaire de Leibnitz et Couffignal, et le digital de Bouchon et Jacquard, nous avons mis 2200 ans pour faire passer le quantum du "pas au bit" (ensuite des mots aux bots) c'est à dire de l'engrenage à deux dimensions à celui à "n" dimensions de la complexité, c'est à dire de 2 à "n-corps" dont l'"irrésolution mathématique" par Poincaré nous a fait retrouver le paradigme de Platon repris par Wiener :

• la monolectique de la rétroaction cybernétique et de l'imagination face aux éléments et aux images,
• en dépasser les limitations dialectiques de la logique (tiers exclu, cf. Aristote)
• pour parvenir à travers les acteurs algorithmiques à la polylectique de l'agorique (tout tiers considéré) complexe qui nous est devenue quotidienne.

C'est pourquoi le "cyber" est le lieu de la pensée complexe (Morin) : ou notre méthode ne doit plus être reductiviste (Descartes) mais glocale (traiter la globalité dans sa perspective cosmologique locale ) ce qui est au cœur du projet architectural de l'internet, suspendu en 1986 par sa contradiction interne, maintenant (évolution des processeurs et de la bande passante) probablement dépassable (PLUS).

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