Sujet de stage de Master 2 recherche - LIRMM - 2008-2009

Sujet de thèse - LIRMM - 2009-2010

 

Modélisation multi-agent d'évolution individuelle et collective.
Emergence d'organisations sociales et développement cognitif

Encadrant : Jacques Ferber, ferber@lirmm.fr
en collaboration avec des spécialistes des sciences humaines et sociales

 

Objectif

Modélisation de l'évolution d'organisations collectives des systèmes multi-agents et des processus individuels et sociaux permettant leur évolution.

Contexte

La notion d'organisation s'est beaucoup développée ces dernières années dans le domaine des systèmes multi-agents. Mais cette notion d'organisation a souvent été analysée à partir d'une approche descendante, dans laquelle les organisations (groupes, rôles, normes) sont définies par les développeurs. D'autre part, les approches ascendantes ont montré toute leur portée pour créer des organisations simples de celles qu'on rencontre dans les formations animales.

Néanmoins, il y a peu d'études portant sur l'émergence d'organisations plus complexes. La raison en est que l'on part souvent de structures très simples et que l'on cherche à faire émerger des structures complexes à partir de rien Il semblerait que par l'ensemble des études portant sur les organisations animales, et notamment celles des grands singes, que les sociétés se forment en rapport d'une part à l'accès au système de reproduction, à la gestion des ressources et d'autre part aux hiérarchies de dominance. Enfin, il apparaît que la complexité des sociétés va de pair avec l'émergence de capacités cognitives plus évoluées, et surtout le développement d'artefacts cognitifs (outils, traces, objets de toute nature) et évidemment le langage permettant la communication et la représentation.

Ce type d'étude présente un intérêt certain dans le domaine des sciences humaines en analysant les conditions permettant l'évolution sociale, mais cette étude est aussi intéressante dans le domaine du jeu video, ou l'on voit apparaître de plus en plus une préoccupation sociale émerger, depuis des jeux anciens comme Civilisation, ou Age of Empire à des jeux plus récents tels que Spore, qui, pour l'instant, font encore appel à des techniques ad-hoc pour modéliser l'évolution sociale. Ce projet porte ainsi sur la possibilité de réaliser des évolutions autonomes par émergence.

 

 

A faire dans le cadre de la thèse

On se propose de réaliser un modèle multiagent de l'émergence et du développement d'organisations sociales fondées sur la prise en compte des éléments suivants:

En d'autres termes on étudiera les comportements collectifs permettant à un groupe de survivre et de se développer. De manière conceptuelle, on utilisera la vision organisationnelle proposée dans MASQ fondée sur une approche en 4 quadrants [Ferber 2006]:

Cette approche a déjà été utilisée dans le cadre de la modélisation du projet Warbot, comme le montre la figure suivante (tirée de [Ferber, Stratulat, Tranier 2009]):


(double cliquez sur la figure pour l'agrandir)

La question difficile qui n'a pas encore été résolue est : quelle architecture d'agent permettrait de faire évoluer des capacités cognitives individuelles et sociales. Quel est l'impact des capacités développementales individuelles sur le collectif? Quel est l'impact des structures sociales sur le développement individuel des agents. Il s'agit dans ce cas d'analyser l'évolution individuelle et collective en même temps, tant dans les aspects intérieurs (architectures des agents, capacités cognitives, objets de médiations et de communications) que sur les aspects extérieures (capacité des agents à résoudre des problèmes, coordination d'actions, organisations sociales).

Ce type de projet est assez ambitieux, mais il a l'avantage d'être progressif. On peut partir de sociétés très simples et les faire évoluer en utilisant des techniques d'apprentissage et d'évolution (algorithmes génétiques, classifieurs, etc.).

Ce travail sera réalisé en collaboration avec des chercheurs en sciences humaines et sociales (économistes, anthropologues, archéologues, éthologues,..) pour permettre de développer un modèle général de développement cognitif à la fois individuel et social. En particulier on verra comment des valeurs et des normes peuvent émerger pour aider les groupes à résoudre leur problèmes de gestion de la compétition.

On étudiera aussi la manière dont ce type de société peut être appliqué dans des domaines tels que le jeu vidéo, la simulation sociale, le développement de programme informatique évolutifs.

 

Prérequis

Aimer la modélisation dans les sciences humaines, avoir des compétences en systèmes multi-agents.

Il est préférable d'avoir suivi les modules de M2 portant sur "Cognition individuelle et Collective" et/ou "IA des Jeux"

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