Sujet de stage M2R - 2005

Modèle organisationnel de répartition de charges pour des agents dans des contextes contraints. Application à la résolution de problèmes et à la simulation multi-agent distribuée sur le GRID

 

Directeur du projet : J. Ferber,

 

ferber@lirmm.fr, http://www.lirmm.fr/~ferber

Ce projet sera réalisée en collaboration avec la société Oslo et donnera lieu à un financement de thèse

 

Objectif

Définir un modèle organisationnel multi-agent permettant la répartition de charges pour des applications de type simulation multi-agent ou résolution de problèmes à l'aide d'agents. On utilisera des techniques de répartition de charges dynamiques fondées sur des modèles à la fois réactifs (champs de potentiels, phéronomes) et organisationnels (rôles, groupes) pour des systèmes eux-mêmes organisationnels (modèles AGR étendu).

De plus, ces techniques de répartition de charges devront être adaptatives en fonction de l'évolution des demandes et des ressources, et seront fondées sur des techniques de distribution "peer to peer".

Ces agents seront amenés à fonctionner sur des grilles de calcul (GRID) et à collaborer avec des êtres humains. Les applications retenues sont la simulation massive (grand nombre de simulations, simulations distribuées) et la résolution de problèmes à l'aide de systèmes multi-agents réactifs.

Contexte de l'étude

La notion de "grid computing" (ou de "grille de calcul") devient de plus en plus importante. La possibilité de rendre l'utilisation de ressources de calcul transparentes aux utilisateurs amène, pour les agents, de nouveaux enjeux. Les mécanismes de répartition de charge consistent à répartir des agents ou des processus sur un ensemble d'ordinateurs, de manière à pouvoir utiliser ces ressources.

Pour réaliser un modèle de grille dans le domaine de la simulation ou de la résolution de problème multi-agents, les modèles de grille classiques ne fonctionnent pas, car ils supposent une décomposition en tâches indépendantes qui retournent un résultat une fois terminé. Malheureusement ce modèle ne convient pas aux simulations distribuées car

  1. il y a une très forte interaction entre les agents,
  2. il existe souvent un environnement qui introduit une certaine globalité dans l'ensemble,
  3. l'ensemble des agents présent souvent une forte hétérogénéité
  4. les utilisateurs peuvent être amenés à intervnir dans les simulations (agents "humains", jeu d'entreprise, etc..)
  5. les modélisateurs peuvent avoir des demandes en termes de priorité vis à vis de calculs, ou en termes de précision de résultats, ce qui introduit des contraintes dans l'ensemble du système.

D'autre part, des modèles d'organisation ont vu récemment le jour, et notamment le modèle AGR qui décompose un problème en termes de groupes et de rôles. Ce modèle a été récemment étendu par le modèle AGRE (Agent/Groupe/Rôle/Environnement) qui permet d'introduire la notiond d'espace physique dans le modèle AGR.

Ce modèle introduit un certain nombre de contraintes en termes d'interactions (les groupes sont avant tout des espaces d'interaction entre ses membres) mais ouvre aussi un certain nombre de perspectives en donnant la possibilité de gérer les problèmes de répartition de charge au niveau des organisations (introduction de méta-groupes et méta-rôles dont la fonction consiste à gérer la répartition de charges en fonction de certains critères).

A faire dans le cadre de la thèse

Il s'agira dans le cadre de cette thèse de proposer un modèle organisationnel de répartition de charges de systèmes multi-agents destiné à fonctionner dans un environnement GRID en mode "peer to peer". Ce modèle présentera les caractéristiques suivantes:

Ce modèle sera testé dans des applications grandeurs natures fournies par la société Oslo.

Les exemples seront testées en utilisant la plate-forme MadKit.

Ce sujet sera poursuivi dans le cadre d'une bourse CIFRE.

Quelques références bibliographiques de l'équipe

[FerMichBae 05] Ferber J., Michel F., Baez J. AGRE : Integrating Environments with Organizations. in D. Weyns, V. D. Parunak, F. Michel (eds). Environment for Multi-Agent Systems. Revised selected papers of E4MAS 2004. LNAI. Vol. 3374. pp3-52. 2005.

[FerGutMich 02] Ferber J., Gutknecht O., Michel F., From Agents to Organisations: an organizational view of multi-agentsystems, paper submitted to AAMAS 2003. (.pdf)

[MichBomFer 02] Michel, F., Bommel, P., and Ferber, J., Simulation distribuée interactive sous MadKit, in JFIADSMA'02, Mathieu, P. andMüller, J.-P. Hermès, Lille, pp. 175-178. (2002)

[FerGut 99] Ferber J, Gutknecht O. Operational Semantics of a Role-Based Agent Architecture, Proc. of ATAL 99 Workshop, Orlando, 1999.

[FerGut 98] Ferber J, Gutknecht O., A Meta-Model for the Analysis and Design of Organizations in Multi-Agent Systems, Proceedings of the third international conference on multi-agent systems. IEEE Press Paris (1998)

Logiciel MadKit

[MadKit] http://www.madkit.org