Abstract EN:

La modélisation à base d’agent (MBA) est une approche de modélisation qui peut être considérée comme un croisement réussi entre la modélisation individu-centrée, qui tire son origine de modèles en écologie, et la programmation orientée objet (POO), provenant, elle, de l’informatique. Comme la première, elle vise à construire des modèles génératifs où le comportement général du modèle est le résultat des interactions entre ses composants; comme la seconde, elle permet de construire des modèles de façon modulaire et progressive, facilitant leur conception et leur réutilisation par les modélisateurs. En revanche, elle hérite aussi des limites de ses deux ancêtres, en particulier l’absence d’abstractions dédiées à la représentation et à la gestion de plusieurs niveaux d’abstraction dans un même modèle. Je décris dans ma thèse une proposition conceptuelle et opérationnelle qui introduit la possibilité de représentation multi-niveaux dans une approche de modélisation purement à base d’agents. Cette proposition consiste en une évolution du méta-modèle généralement associée à la MBA et une implémentation de ce méta-modèle dans le noyau de la plate-forme GAMA (accompagné d’un enrichissement du langage GAML). Contrairement aux contributions similaires proposées dans la littérature, qui sont, soit purement conceptuelles, soit spécifiques à un domaine d’application, celle que je propose est générique, entièrement implémentée et immédiatement réutilisable par des modélisateurs. Actuellement, elle est déjà utilisée dans la conception de plusieurs modèles à grande échelle. Ma contribution a donc été formalisée après une analyse exhaustive des besoins des modélisateurs travaillant sur les modèles à base d’agent multi-niveaux et dans le souci de leur fournir des abstractions réutilisables et génériques. Etant donné que les méta-modèles MBA actuels suivent les principes de la POO (i. E. , un modèle étant un ensemble de “classes” d’agents qui fournissent à ces derniers des attributs et des opérations, et qui peuvent être spécialisées par héritage entre ces “classes”), j’ai proposé une extension de ce méta-modèle qui intègre et généralise les notions suivantes: la description d’une relation d’“hôte” entre “classes” en plus de celle de l’héritage, la description explicite de “populations” d’agents (instances de la même “classe” appartiennent au même hôte), la possibilité d’associer une échelle temporelle et spatiale à chaque “classe”, et l’ajout d’un opérateur de “migration” entre les populations pour compléter l’“instanciation”. Ce méta-modèle a été implémenté dans une plate-forme open-source, GAMA, initialement développée en 2006 comme une extension de la plate-forme Repast avec le support explicite des systèmes d’information géographique (SIG). J’ai complètement refactorisé le méta-modèle de GAMA et enrichi son langage de modélisation, GAML, afin de le rendre capable de supporter le développement de modèle à base d’agent multi-niveaux. Cette évolution (1) permet aux modélisateurs de représenter plusieurs niveaux d’organisations et leurs dynamiques dans les modèles, (2) leur permet de procéder méthodologiquement de façon “bottom-up” à l’introduction de capacités “multi-niveaux” dans des modèle “mono-niveau”, sans casser ou même changer le modèle initial, (3) ne remet pas en cause les concepts fondamentaux de la MBA, car le méta-modèle classique de la MBA devient un sous-ensemble particulier de ma proposition. Cette nouvelle architecture a été validée avec succès au cours de l’élaboration, par des modélisateurs indépendants, de deux modèles multi-niveaux sur la plate-forme GAMA: le premier concerne l’organisation des évacuations en réponse à une alerte au tsunami dans une ville côtière du centre du Vietnam, le second traite de l’évaluation des politiques de lutte contre les invasions de ravageurs du riz dans la région du delta du Mékong. Le développement de plusieurs nouveaux modèles, ainsi qu’un portage du méta-modèle à d’autres plate-formes, sont actuellement à l’étude.