Tesi sul tema "Agent hétérogènes"

Le travail présenté s'articule autour de l'étude in silico des réseaux biologiques en abordant aussi bien les aspects d'intégration, de formalisation et de modélisation des réseaux et sous-réseaux biologiques. Dans ce contexte, les travaux ont porté dans un premier temps, sur le développement d'un outil d'intégration Cyclone à même d'assurer un accès et une exploitation simplifiés des données présentes dans la base de données BioCyc puis, dans un second temps, sur le développement d'un cadre de modélisation des graphes particulièrement adapté à l'étude de réseaux d'interactions hétérogènes, MIB (pour Modèle d'Interaction Biologique). Enfin, ces développements ont été mis à profit afin d'une part, de caractériser et d'étudier la présence et le mode de connexion de sous-réseaux ou motifs à l'intérieur de réseaux plus vastes et d'autre part, d'étudier et de modéliser la voie métabolique du galactose chez la levure Saccharomyces cerevisiae en tant que boucle de rétroaction impliquant régulation transcriptionnelle et interaction protéine-protéine
This work studies biological in silico networks. It assess the question of integration, formalism and model of biological networks and subnetworks. First, an integration tool called Cyclone was developed to simplify the access and analyse biological information of the Biocyc database. Then, a graph model framework to analyse heterogeneous networks, MIB (for Biological Interaction Model) is presented. Finally, on one hand, these methods were used to study how subnetworks were linked together and to study network motifs in larger networks, and on the other hand, to study and model the metabolic pathway of galactose in yeast (Saccharomyces cerevisiae) that includes a heterogeneous feedback loop made of protein-protein interaction and transcriptional regulation

Cette thèse traite de l'automatisation de la généralisation cartographique qui est le procédé de simplification d'une base de données géographique vectorielle pour sa représentation sur une carte lisible. La recherche dans le domaine a abouti aujourd'hui au développement de nombreux processus automatiques de généralisation cartographique, chacun étant spécialisé pour un problème particulier comme un type de paysage, un thème de donnée, un type de conflit ou un mélange des trois (proximité entre bâtiments en zone urbaine). L'objectif de cette thèse est de tirer parti de cette diversité pour mettre en place la généralisation complète d'une carte en faisant collaborer des processus de généralisation complémentaires. Pour répondre à cet objectif, nous proposons le modèle CollaGen (Collaborative Generalisation) qui permet, par un système multi-agent, la collaboration des processus : les données sont découpées de manière pertinente par rapport aux processus à disposition en espaces géographiques (une zone urbaine ou le réseau routier par exemple) ; la généralisation d'un espace par un processus est ensuite orchestrée par CollaGen. CollaGen associe de manière itérative un espace à généraliser et un processus adapté, notamment par un mécanisme de registre type pages jaunes. L'interopérabilité entre les processus est assurée par une ontologie du domaine sur laquelle s'appuie un format de spécifications formelles d'une carte généralisée. Chaque généralisation est évaluée globalement en temps réel pour permettre un retour en arrière en cas de problème. Enfin, du fait du principe de découpage en espaces, CollaGen doit vérifier après chaque généralisation si des effets de bord sont apparus avec les objets géographiques situés juste à l'extérieur de l'espace, auquel cas il les corrige au mieux. Dans, cette thèse, le modèle CollaGen est mis en œuvre pour la généralisation de cartes topographiques (notamment au 1 : 50000) et les résultats sont comparés à d'autres approches et discutés

Deux points de vue sont souvent opposés dans le cadre de la modélisation des systèmes complexes.D’un côté, une modélisation microscopique cherche à reproduire précisément le comportement des nombreuses entités qui composent le système, ce qui impose des temps de calculs prohibitifs pour le passage à l’échelle de système réels. À l’inverse, l’approche phénoménologique consiste à nous concentrer sur le comportement global du système. Ces modèles macroscopiques reposent sur des lois descriptives qui autorisent des simulations plus rapides mais impliquent l’introduction de paramètres qui peuvent être difficilement identifiables dans le contexte. Pour répondre à ce problème, nous proposons de combiner les différents points de vue de modélisation et d’utiliser des simulations microscopiques pour nourrir un modèle macroscopique incomplet.L’objectif est d’obtenir une simulation descriptive rapide tout en profitant de la précision d’un modèle microscopique. Pour cela, nous proposons une architecture logicielle qui s’appuie sur la technique de la co-simulation pour généraliser la démarche de simulation redondante d’échelles de modélisation hétérogènes.Nous distinguons deux stratégies de co-simulation qui permettent de piloter un modèle macroscopique en cours de simulation. La première consiste à estimer dynamiquement, et de manière explicite, de nouvelles valeurs pour un paramètre critique donné à l’aide d’un simulateur microscopique dédié. La seconde stratégie permet de déterminer implicitement un jeu de paramètres interdépendants sur la base d’une sortie commune des différents niveaux de description simulés. Nous appliquons nos travaux au problème concret du design de structures offshore pour des conditions polaires. Nous détaillons dans un premier temps l’implémentation d’un simulateur phénoménologique d’interactions glace-structure. Dans un second temps, nous illustrons l’intérêt et l’intégration de nos stratégies de co-simulation pour, d’une part améliorer la précision des simulations des phénomènes hydrodynamiques, et d’autre part guider un modèle de plus haut niveau à des fins de prototypage rapide
There are usually two opposite points of view for the modelling of complex systems. First, microscopical models aim at reproducing precisely the behavior of each entity of the system. In general, their great number is a major obstacle both to simulate the model in a reasonable time and to identify global behaviors. By contrast, the phenomenological approach allows the construction of efficient models from a macroscopic point of view as a superposition of phenomena. A drawback is that we often have to set empirical parameters in these descriptive models. To respond to this problem, we want to make joint use of different levels of description and to use microscopical simulations to feed incomplete macroscopical models.We would then obtain enhanced descriptive simulations with the precision of microscopical models in this way. To this end, we propose a redundant multiscale architecture which is based on the co-simulation methodology in order to generalize the redundant multiscale approach. We suggest two specific co-simulation strategies to guide a macroscopical simulation.The first one consists in dynamically and explicitly estimating critical parameters of a macroscopical model thanks to a dedicated microscopical simulator The second one allows to implicitly determine a full set of dependant parameters on the basis of an output shared by the different levels of description. Then we apply our works to the effective problem of the design offshore structures for arctic conditions. We first describe the implementation of an ice-structure simulation tool by means of a phenomenological and multi-model approach. In a second phase, we show the benefits of our co-simulation strategies to improve the precision of hydrodynamics simulations on the one hand, and on the other to pilot a more macroscopical model for the purpose of fast prototyping

La gestion des connaissances permet d'identifier et de capitaliser les savoirs faires de l'entreprise afin de les organiser et de les diffuser. Cette thèse propose un système de gestion des connaissances hétérogènes et distribuées, appelé OCEAN. Basé sur les ontologies et sur un système multi-agents, OCEAN a pour but de résoudre le problème de la capitalisation et de réutilisation des connaissances provenant de plusieurs sources différentes, afin d'aider les acteurs métiers dans le processus de développement de produits mécaniques. Le système OCEAN repose sur un cycle de vie de quatre étapes Ce cycle de vie possède les phases : d'identification, d'extraction, de validation et se termine par la réutilisation des connaissances. Chaque phase constitue l'objectif d'une organisation d'agents.L'identification dans le système OCEAN consiste à définir les connaissances par un expert métier sous la forme d'une ontologie. Les ontologies sont utilisées dans notre système pour représenter les connaissances définis d'une façon structurée et formelle afin d'être compréhensible par les machines. L'extraction des connaissances dans OCEAN est réalisée par les agents de manière automatique à l'aide des ontologies créées par les experts métiers. Les agents interagissent avec les différentes applications métiers via des services web. Le résultat de cette phase est stocké dans une mémoire organisationnelle. La validation des connaissances consiste à permettre aux acteurs métiers de valider les connaissances de la mémoire organisationnelle dans un wiki sémantique. Ce wiki permet de présenter les connaissances de la mémoire organisationnelle aux acteurs pour les réutiliser, les évaluer et les faire évoluer. La réutilisation des connaissances dans OCEAN est inspiré de travaux antérieurs intégrés au sein d'OCEAN. Les quatre phases du cycle de vie des connaissances traitées dans cette thèse nous ont permis de réaliser un système apte à gérer les connaissances hétérogènes et distribuées dans une entreprise étendue.

Dans ce travail, nous présentons une approche de couplage de modèles orientée agent pour la modélisation des systèmes complexes spatiaux. L’idée principale est d’utiliser l’espace comme medium d’interaction entre les modèles à coupler pour leur permettre de coexister et d’interagir conformément à un ensemble de règles qui régissent ces interactions. En jouant le rôle de facteur de couplage, l’espace permet aux agents chargés du couplage d’échanger des données et nous permet d’observer les résultats concrets du couplage des différents modèles constituant le système complexe spatial étudié. Cette approche est composée d’une méthodologie et d’un métamodèle de couplage orienté-agent. Notre métamodèle est basé sur une architecture organisationnelle (AGRE) et de type holonique qui prend en considération la spécificité, l’autonomie et l’échelle de calcul de chaque modèle. Cette notion de holon nous permet de gérer l’hétérogénéité des formalismes et des échelles spatio-temporelles des modèles. En effet, l’hétérogénéité spatiale est gérée par la décomposition des agents de collecte et de spatialisation jusqu’à atteindre le niveau d’abstraction souhaité. Ces agents peuvent passer d’un niveau à l’autre en adaptant l’échelle spatiale de l’espace à l’échelle spatiale du modèle grâce à des fonctions de conversion. L’hétérogénéité temporelle est gérée par un agent de temps qui permettra de calculer la future date d’exécution du modèle et un agent scheduler qui se chargera de l’ordonnancement de ces dates sur l’échelle de temps de la simulation. Nous prenons le système urbain de Métouia (Tunisie), comme exemple de système complexe spatial à étudier pour répondre aux besoins des urbanistes en termes d’aide à la décision en aménagement et tester notre approche de couplage coupling4modeling
In This work we present an agent-based approach for coupling models in the context of complex spatial systems. The main idea of our approach called Coupling4Modeling is the use of the space as a medium of interactions between the coupling agents to allow them to co-exist and interact according to a set of rules that govern these interactions. By playing the role of coupling factor, space allows coupling agents to exchange data and to observe the results of pragmatic coupling of different models constituting the studied spatial complex sys-tem. This approach consisting in a methodology and an agent-oriented metamodel of coupling. Our metamodel is based on an organizational (AGRE) with holonic architecture that takes into consideration the specificity, autonomy and the calculation scale of each model. This notion of holon allows us to manage the heterogeneity of formalisms and spatio-temporal scales of models. In fact, spatial heterogeneity is managed by the decomposition of the collector and the interpreter agents until reaching the desired level of abstraction. These agents can move from one level to another by adapting the spatial scale of the space to the spatial scale of the model through conversion functions. The temporal heterogeneity is managed by a time agent that will calculate the future date in the execution of the model and a scheduler agent that will schedule these dates following the time scale of the simulation. We take the urban system of Metouia (Tunisia) as an example of spatial complex system, to study with details and to test our coupling4modeling approach. The main goal is to meet the needs of urbanists in terms of decision support in urban planning and to test our coupling approach coupling4modeling

Dans ce travail, nous présentons une approche de couplage de modèles orientée agent pour la modélisation des systèmes complexes spatiaux. L’idée principale est d’utiliser l’espace comme medium d’interaction entre les modèles à coupler pour leur permettre de coexister et d’interagir conformément à un ensemble de règles qui régissent ces interactions. En jouant le rôle de facteur de couplage, l’espace permet aux agents chargés du couplage d’échanger des données et nous permet d’observer les résultats concrets du couplage des différents modèles constituant le système complexe spatial étudié. Cette approche est composée d’une méthodologie et d’un métamodèle de couplage orienté-agent. Notre métamodèle est basé sur une architecture organisationnelle (AGRE) et de type holonique qui prend en considération la spécificité, l’autonomie et l’échelle de calcul de chaque modèle. Cette notion de holon nous permet de gérer l’hétérogénéité des formalismes et des échelles spatio-temporelles des modèles. En effet, l’hétérogénéité spatiale est gérée par la décomposition des agents de collecte et de spatialisation jusqu’à atteindre le niveau d’abstraction souhaité. Ces agents peuvent passer d’un niveau à l’autre en adaptant l’échelle spatiale de l’espace à l’échelle spatiale du modèle grâce à des fonctions de conversion. L’hétérogénéité temporelle est gérée par un agent de temps qui permettra de calculer la future date d’exécution du modèle et un agent scheduler qui se chargera de l’ordonnancement de ces dates sur l’échelle de temps de la simulation. Nous prenons le système urbain de Métouia (Tunisie), comme exemple de système complexe spatial à étudier pour répondre aux besoins des urbanistes en termes d’aide à la décision en aménagement et tester notre approche de couplage coupling4modeling
In This work we present an agent-based approach for coupling models in the context of complex spatial systems. The main idea of our approach called Coupling4Modeling is the use of the space as a medium of interactions between the coupling agents to allow them to co-exist and interact according to a set of rules that govern these interactions. By playing the role of coupling factor, space allows coupling agents to exchange data and to observe the results of pragmatic coupling of different models constituting the studied spatial complex sys-tem. This approach consisting in a methodology and an agent-oriented metamodel of coupling. Our metamodel is based on an organizational (AGRE) with holonic architecture that takes into consideration the specificity, autonomy and the calculation scale of each model. This notion of holon allows us to manage the heterogeneity of formalisms and spatio-temporal scales of models. In fact, spatial heterogeneity is managed by the decomposition of the collector and the interpreter agents until reaching the desired level of abstraction. These agents can move from one level to another by adapting the spatial scale of the space to the spatial scale of the model through conversion functions. The temporal heterogeneity is managed by a time agent that will calculate the future date in the execution of the model and a scheduler agent that will schedule these dates following the time scale of the simulation. We take the urban system of Metouia (Tunisia) as an example of spatial complex system, to study with details and to test our coupling4modeling approach. The main goal is to meet the needs of urbanists in terms of decision support in urban planning and to test our coupling approach coupling4modeling

Dans le cadre d’une approche comportementale et compte tenu de la complexité des marchés financiers, cette thèse examine dans quelle mesure les réseaux orientés régissant l’interaction entre les investisseurs ainsi que leur comportement mimétique influencent leurs anticipations et la dynamique des prix. Nous proposons un marché artificiel d’actifs dans lequel des chartistes et des fondamentalistes opèrent et passent d’une stratégie d’investissement à une autre en fonction de leurs performances. Tout d’abord, nous étudions un réseau complet où l’interaction se fait de manière globale. Nous constatons que notre modèle révèle l’émergence de la volatilité excessive des prix lorsque les chartistes dominent le marché. Ensuite, nous portons notre attention sur des réseaux locaux où les agents se trouvent liés qu’à une partie des individus opérant dans le marché. Nous distinguons trois types de réseaux : le réseau régulier, le réseau petit monde et le réseau aléatoire. Puis, nous introduisons un nouveau modèle qui permet de contrôler (1) la direction du processus de « rewiring » des liens; (2) le caractère aléatoire du réseau et (3) l'asymétrie dans sa distribution des degrés en distinguant les stars des non-stars. Nous montrons que contrairement au degré du caractère aléatoire du réseau, l’asymétrie dans la distribution des degrés produit des effets opposés selon qu’il s’agit de « in-degree » ou de « out-degree ». Enfin, nous montrons comment ces analyses peuvent être utilisées pour produire des dynamiques de marché réalistes. Nous constatons que la présence d’un seuil d’imitation avec un coefficient de réaction élevé permet à notre modèle de reproduire les faits stylisés les plus importants
Within a behavioral approach and given the complexity of financial markets, the aim of this thesis is to examine the extent to which directed networks that governs the interaction among investors as well as their mimicking behavior influence their anticipations and the price dynamics. We propose an artificial asset market populated by chartists and fundamentalists who are allowed to switch from one trading strategy to the other according to their relative performances. Firstly, we study a fully connected network to test for a global interaction. We find that our benchmark model accounts for the emergence of excess volatility of asset prices when chartists dominate the market. Secondly, we restrict our focus to local interactions between investors. We generate a family of network structures that spans regular network, small world network and random network. Thirdly, we introduce a new model that allows us to control (1) the direction of the rewiring process of the links; (2) the randomness of the network; and (3) the asymmetry in its degree distribution by assuming that there are two classes of agents: stars and non-stars. We show that unlike the degree of the randomness of the network, the asymmetry in the degree distribution produces opposite effects depending on whether the network is outward or inward rewired. Finally, we address the question as to how this analysis can be used to produce realistic market dynamics. We find that the presence of a mimicking threshold with a high reaction coefficient provides a better approximation to the characteristics of the distribution of real returns and reproduces the most important stylized facts observed in financial time series

Dans le cadre d’une approche comportementale et compte tenu de la complexité des marchés financiers, cette thèse examine dans quelle mesure les réseaux orientés régissant l’interaction entre les investisseurs ainsi que leur comportement mimétique influencent leurs anticipations et la dynamique des prix. Nous proposons un marché artificiel d’actifs dans lequel des chartistes et des fondamentalistes opèrent et passent d’une stratégie d’investissement à une autre en fonction de leurs performances. Tout d’abord, nous étudions un réseau complet où l’interaction se fait de manière globale. Nous constatons que notre modèle révèle l’émergence de la volatilité excessive des prix lorsque les chartistes dominent le marché. Ensuite, nous portons notre attention sur des réseaux locaux où les agents se trouvent liés qu’à une partie des individus opérant dans le marché. Nous distinguons trois types de réseaux : le réseau régulier, le réseau petit monde et le réseau aléatoire. Puis, nous introduisons un nouveau modèle qui permet de contrôler (1) la direction du processus de « rewiring » des liens; (2) le caractère aléatoire du réseau et (3) l'asymétrie dans sa distribution des degrés en distinguant les stars des non-stars. Nous montrons que contrairement au degré du caractère aléatoire du réseau, l’asymétrie dans la distribution des degrés produit des effets opposés selon qu’il s’agit de « in-degree » ou de « out-degree ». Enfin, nous montrons comment ces analyses peuvent être utilisées pour produire des dynamiques de marché réalistes. Nous constatons que la présence d’un seuil d’imitation avec un coefficient de réaction élevé permet à notre modèle de reproduire les faits stylisés les plus importants
Within a behavioral approach and given the complexity of financial markets, the aim of this thesis is to examine the extent to which directed networks that governs the interaction among investors as well as their mimicking behavior influence their anticipations and the price dynamics. We propose an artificial asset market populated by chartists and fundamentalists who are allowed to switch from one trading strategy to the other according to their relative performances. Firstly, we study a fully connected network to test for a global interaction. We find that our benchmark model accounts for the emergence of excess volatility of asset prices when chartists dominate the market. Secondly, we restrict our focus to local interactions between investors. We generate a family of network structures that spans regular network, small world network and random network. Thirdly, we introduce a new model that allows us to control (1) the direction of the rewiring process of the links; (2) the randomness of the network; and (3) the asymmetry in its degree distribution by assuming that there are two classes of agents: stars and non-stars. We show that unlike the degree of the randomness of the network, the asymmetry in the degree distribution produces opposite effects depending on whether the network is outward or inward rewired. Finally, we address the question as to how this analysis can be used to produce realistic market dynamics. We find that the presence of a mimicking threshold with a high reaction coefficient provides a better approximation to the characteristics of the distribution of real returns and reproduces the most important stylized facts observed in financial time series

Le développement de villes intelligentes et durables nécessite le déploiement des technologies de l'information et de la communication (ITC) pour garantir de meilleurs services et informations disponibles à tout moment et partout. Comme les dispositifs IoT devenant plus puissants et moins coûteux, la mise en place d'un réseau de capteurs dans un contexte urbain peut être coûteuse. Cette thèse propose une technique pour estimer les informations environnementales manquantes dans des environnements à large échelle. Notre technique permet de fournir des informations alors que les dispositifs ne sont pas disponibles dans une zone de l'environnement non couverte par des capteurs. La contribution de notre proposition est résumée dans les points suivants : - limiter le nombre de dispositifs de détection à déployer dans un environnement urbain ; - l'exploitation de données hétérogènes acquises par des dispositifs intermittents ; - le traitement en temps réel des informations ; - l'auto-calibration du système. Notre proposition utilise l'approche AMAS (Adaptive Multi-Agent System) pour résoudre le problème de l'indisponibilité des informations. Dans cette approche, une exception est considérée comme une situation non coopérative (NCS) qui doit être résolue localement et de manière coopérative. HybridIoT exploite à la fois des informations homogènes (informations du même type) et hétérogènes (informations de différents types ou unités) acquises à partir d'un capteur disponible pour fournir des estimations précises au point de l'environnement où un capteur n'est pas disponible. La technique proposée permet d'estimer des informations environnementales précises dans des conditions de variabilité résultant du contexte d'application urbaine dans lequel le projet est situé, et qui n'ont pas été explorées par les solutions de l'état de l'art : - ouverture : les capteurs peuvent entrer ou sortir du système à tout moment sans qu'aucune configuration particulière soit nécessaire ; - large échelle : le système peut être déployé dans un contexte urbain à large échelle et assurer un fonctionnement correct avec un nombre significatif de dispositifs ; - hétérogénéité : le système traite différents types d'informations sans aucune configuration a priori. Notre proposition ne nécessite aucun paramètre d'entrée ni aucune reconfiguration. Le système peut fonctionner dans des environnements ouverts et dynamiques tels que les villes, où un grand nombre de capteurs peuvent apparaître ou disparaître à tout moment et sans aucun préavis. Nous avons fait différentes expérimentations pour comparer les résultats obtenus à plusieurs techniques standard afin d'évaluer la validité de notre proposition. Nous avons également développé un ensemble de techniques standard pour produire des résultats de base qui seront comparés à ceux obtenus par notre proposition multi-agents
The development of sustainable smart cities requires the deployment of Information and Communication Technology (ICT) to ensure better services and available information at any time and everywhere. As IoT devices become more powerful and low-cost, the implementation of an extensive sensor network for an urban context can be expensive. This thesis proposes a technique for estimating missing environmental information in large scale environments. Our technique enables providing information whereas devices are not available for an area of the environment not covered by sensing devices. The contribution of our proposal is summarized in the following points: * limiting the number of sensing devices to be deployed in an urban environment; * the exploitation of heterogeneous data acquired from intermittent devices; * real-time processing of information; * self-calibration of the system. Our proposal uses the Adaptive Multi-Agent System (AMAS) approach to solve the problem of information unavailability. In this approach, an exception is considered as a Non-Cooperative Situation (NCS) that has to be solved locally and cooperatively. HybridIoT exploits both homogeneous (information of the same type) and heterogeneous information (information of different types or units) acquired from some available sensing device to provide accurate estimates in the point of the environment where a sensing device is not available. The proposed technique enables estimating accurate environmental information under conditions of uncertainty arising from the urban application context in which the project is situated, and which have not been explored by the state-of-the-art solutions: * openness: sensors can enter or leave the system at any time without the need for any reconfiguration; * large scale: the system can be deployed in a large, urban context and ensure correct operation with a significative number of devices; * heterogeneity: the system handles different types of information without any a priori configuration. Our proposal does not require any input parameters or reconfiguration. The system can operate in open, dynamic environments such as cities, where a large number of sensing devices can appear or disappear at any time and without any prior notification. We carried out different experiments to compare the obtained results to various standard techniques to assess the validity of our proposal. We also developed a pipeline of standard techniques to produce baseline results that will be compared to those obtained by our multi-agent proposal

Cette thèse est consacrée à l'étude de la formation des prix sur les marchés financiers, en particulier lorsque ceux-ci se composent d'un grand nombre d'agents. On commence par l'étude empirique d'un marché émergent -- le bitcoin -- de manière à mieux comprendre comment les actions individuelles affectent les prix -- ce que l'on appelle « l'impact de marché ». On développe ensuite un modèle théorique d'impact basé sur le concept d'agent hétérogène, qui parvient à reproduire les observations empiriques d'un impact concave dans un marché non manipulable. Le cadre de l'agent hétérogène nous permet de revisiter les concepts d'offre et de demande dans un cadre dynamique, de mieux comprendre l'impact du mécanisme de marché sur la liquidité, ou encore de poser les bases d'un simulateur de marché réaliste. On montre enfin, à travers l'étude empirique de plusieurs bulles et crashs sur le marché du bitcoin, le rôle crucial de la micro-structure dans la compréhension des phénomènes extrêmes
This thesis is devoted to the study of price formation on financial markets, in particular when these are composed of a large number of agents. We start by the empirical study of an emergent market -- the bitcoin -- in order to better understand how individual actions impact prices -- a phenomenon known as « market impact ». We then develop a theoretical model based on the concept of heterogeneous agents, that allows to reproduce the empirical observations of a concave impact in a market that remains non-manipulable. The heterogeneous agents framework allows us to revisit the concepts of supply and demand in a dynamic context, to better understand how the choice of a particular market mechanism can impact liquidity, and to lay some grounds for a realistic market simulator. By studying several bubbles and crashes that happened on the bitcoin market, we finally show how relevant microstructure effects can be, in particular for understanding the occurrence of extreme phenomena

Dans cette thèse, nous considérons le problème d’évaluation de situations dans le cadre plus spécifique des situations de crise. Dans le cadre de ces situations de crise, nous nous intéressons plus particulièrement au problème de l’évaluation de la menace dans un environnement topologique formalisé sous forme de graphe.Les systèmes d’évaluation de situations proposent actuellement une récupération souvent passive de l’information et sont confrontés à deux problématiques majeures : l’hétérogénéité des informations décrivant l’environnement qui amène à un problème de représentation de la connaissance et une forte complexité temporelle due au volume important de ces informations alors que cette dimension est critique dans le cas des situations de crise.Nous proposons un système d’évaluation de situations automatisé (le système ASAAP) cherchant à pallier ces deux problèmes. Nous y présentons une modélisation dynamique de l’environnement permettant une analyse des variables d’états utiles à l’évaluation de la situation afin de réduire le champ des possibles et maximiser le gain d’informations. Dans le cadre des situations de crise, nous proposons également une application du système à l’évaluation de menace. Cette contribution permet d’analyser et définir la menace à laquelle sont exposées différentes zones tout en définissant la stratégie de l’ennemi. Enfin, nous proposons une approche préliminaire sur l’optimisation de l’utilisation des capteurs pour couvrir les variables d’états utiles dans l’optique de maximisation du gain d’informations.Nous avons généré des scénarios inspirés de situations réelles afin d’évaluer nos approches dans les domaines maritime et militaire. Les résultats du système ASAAP montrent une amélioration de l’évaluation de situation en terme de complexité ainsi que la capacité de décrire la stratégie de l’ennemi dans un temps raisonnable
In this thesis, we consider the problem of situation awareness, and more specifically, in crisis situation. In the crisis situation field, we are interested primarily in threat assessment in a topographical environment with a graph representation.Situation awareness systems propose mostly a passive acquisition of information and they face two major problematics. Firstly, the heterogeneity of information which describes the environment brings a knowledge representation problem. The second problem is a high temporal complexity due to the large amount of information while this dimension is crucial in crisis situation assessment.We propose an automated situation awareness system (ASAAP system) which tries to mitigate these problems. We present a dynamic environment modelling allowing an analysis of most valuable variables for situation assessment in order to reduce the field of possibilities and maximise the information gain. In the crisis situation field, we also propose to apply our system on a more specific domain, the threat assessment. This contribution allows to define and analyse the threat level of each exposed zones with the capacity of understanding the enemy's strategy by both representing its targets and the path to reach them. Finally, we present a preliminary approach about the optimisation of the coverage of most valuable variables by the sensors to maximise the information gain.We generated scenarios inspired from real situations to evaluate ours approaches in maritime and military field. The ASAAP system results show an improvement in situation awareness in its complexity and by its capacity to describes the enemy's strategy in reasonable time

Le travail présenté dans ce document s'articule autour de la notion d'interaction dans les systèmes multi-agents (SMA) cognitifs (c'est-à-dire que chaque agent utilise un mécanisme de décision qui dépasse ses capacités de réactions aux stimuli du système et des autres agents), faiblement couplés (c'est-à-dire que les agents ne disposent d'aucune information a priori sur les capacités des autres agents) et ouverts (c'est-à-dire que les interactions ne peuvent pas s'appuyer a priori sur la présence ou l'absence d'autres agents). Les agents de ces systèmes doivent donc s'adapter en cours d'exécution au contexte en fonction des objectifs définis soit a priori, soit en cours d'exécution par l'utilisateur ou par d'autres agents. Notre étude porte sur deux aspects fondamentaux des interactions dans un SMA : la composition des fonctionnalités des agents et la gestion de l'hétérogénéité sémantique. Après avoir re-défini les notions clefs d'agents, de SMA et d'interaction (chapitre 1), nous montrons qu'il est nécessaire dans un contexte ouvert et faiblement couplé que les agents disposent de capacités d'introspection pour se coordonner. Nous définissons précisément les notions d'actions et d'interactions que nous utilisons dans nos travaux. Nous présentons ensuite (chapitre 2) un panorama des travaux existants dans les domaines de la composition de services, de la coordination multi-agents et de la programmation orientée agent et nous montrons qu'ils soulèvent un ensemble de questions communes. Nous définissons ensuite notre modèle d'agent (chapitre 3) et notre modèle d'interaction fondé sur un ensemble de performatifs spécifiques. Nous proposons alors (chapitre 4) deux approches complémentaires pour la composition des fonctionnalités des agents, la première fondée sur la chorégraphique dynamique de services, la seconde sur l'apprentissage par renforcement dans un cadre non-markovien. Nous proposons ensuite (chapitre 5) une solution pour gérer le problème de l'hétérogénéité sémantique entre les agents. Enfin, nous concluons sur les questions soulevées par notre tentative de définition d'un cadre unificateur pour l'interaction dans les SMA ouverts et hétérogènes.

Les agents et les systèmes multi-agents hétérogènes (SMA) représentent l'approche logicielle du futur pour une grande partie de la communauté informatique. Ils sont bien adaptés aux applications d'aujourd'hui qui sont de plus en plus complexes, distribuées et hétérogènes. Avec ces caractéristiques, ils représentent une architecture intéressante pour des systèmes intelligents. Les SMA sont un domaine de recherche très actif. Bien que les agents et les SMA représentent une approche très prometteuse, leurs caractéristiques intrinsèques comme la complexité, l'hétérogénéité et la distribution, en font des systèmes difficiles à analyser, à concevoir et à réaliser. Plusieurs défis de taille restent à résoudre, comme l'intégration systématique d'agents hétérogènes, le développement d'outils génériques réutilisables, la définition de méthodologies de conception et le raisonnement avec des connaissances incomplètes, incertaines et contradictoires. D'un autre côté, les véhicules autonomes sont un domaine très populaire en intelligence artificielle, car ils représentent un défi tant au niveau du matériel qu'au niveau du système logiciel qui les contrôle. L'architecture logicielle des SMA est une approche intéressante pour ce type d'application. Les travaux de recherche présentés dans cette thèse proposent, conçoivent et réalisent un modèle générique d'agent nommé GAM ( Generic Agent Model ) et un environnement générique de développement de SMA hétérogènes nommé GEMAS ( Generic Environment for Multi-Agent Systems ). Ils solutionnent les problèmes d'intégration d'agents hétérogènes et de manque d'outils génériques et réutilisables de développement de SMA. Afin de valider le modèle GAM et l'environnement GEMAS, un nouveau modèle de pilote pour véhicule autonome basé sur les SMA hétérogènes a été conçu et réalisé à l'aide des agents issus du modèle GAM et de l'environnement GEMAS.

Cette thèse examine la mobilité intergénérationnelle des revenus, la soutenabilité du système de retraite et les politiques de protection de l'emploi aux États-Unis. Bien qu'elle couvre des sujets apparemment différents, tous sont analysées à travers le regard des inégalités de revenus et de richesse en utilisant des outils macroéconomiques. De plus, l'éducation émerge comme un déterminant crucial dans les trois chapitres, influençant les résultats. Le lien entre l'éducation, les revenus et les inégalités de richesse est en effet fondamental.Le chapitre un, mesure l'évolution de la mobilité intergénérationnelle des revenus et de l’éducation et si l'accès aux opportunités offertes par l'économie américaine est devenu plus ouvert au fil du temps. Nous fournissons des estimations des élasticités des revenus intergénérationnels, des corrélations de rang de revenus et des matrices de transition éducation-revenus en utilisant les deux cohortes de l'Enquête Nationale Longitudinale de la Jeunesse (National Longitudinal Survey of Youth) (1979, 1997) administrée par le Bureau of Labor Statistics des États-Unis. Nous constatons que depuis les années 1980, la mobilité éducative, à la fois ascendante et descendante, a augmenté. Cela suggère que le système américain parvient à offrir les mêmes opportunités éducatives à tous les enfants, quel que soit le niveau d'éducation de leurs parents. Nous constatons également que l'impact du rang de revenu des parents sans diplôme universitaire est très faible sur le rang de revenu de leurs enfants.Le chapitre deux, introduit un modèle à agents hétérogènes pour comprendre la soutenabilité du système de retraite dans le contexte d'une espérance de vie croissante et d'un ratio de dépendance en baisse. Nous explorons diverses options de réforme, y compris des ajustements des taux d'imposition sur le revenu, des niveaux de pensions et de l'âge de la retraite. Nous prenons en compte l'évolution du niveau d'éducation et le développement moyen de carrière lié à l'expérience professionnelle, en distinguant le marché du travail des diplômés et des non-diplômés.Nous constatons que les variations des taux d'imposition sur le revenu et des pensions augmentent les distorsions de l'offre de travail, réduisant la rémunération liée au travail. Ces ajustements tendent également à augmenter la probabilité pour les jeunes d'être financièrement contraints. Cependant, les distorsions de l'offre de travail disparaissent en augmentant l'âge de la retraite, mais cela soulève le problème de l'allocation optimale du temps entre le travail et les loisirs au cours du cycle de vie. L'augmentation du niveau d’éducation n'affecte pas significativement la soutenabilité budgétaire, bien qu'elle permette une augmentation significative du PIB. Les ajustements par l'augmentation des impôts ou la réduction des pensions augmentent les inégalités de richesse, qui sont plus élevées lorsqu'on augmente l'âge de la retraite.Enfin, le chapitre trois de cette thèse examine comment les variations des réglementations de protection de l'emploi entre différents États américains affectent les différences de salaire entre catégories éducatives différentes. L'évolution de la prime salariale liée à l'éducation, une mesure des rendements de l'éducation, a montré une tendance fluctuante aux États-Unis. Les individus ayant un certain niveau d'études universitaires, un diplôme universitaire ou plus ont vu leurs salaires augmenter fortement du début des années 1980 à 1997, tandis que ceux n'ayant qu'un niveau d'études inférieur au baccalauréat ont connu des diminutions ou une stagnation significative de leurs revenus de 1977 à 1997. Parallèlement à cette forte augmentation de la prime salariale liée à l'éducation, les États-Unis ont également connu une hausse des coûts de licenciement de 1977 à 1997. Plusieurs exceptions à la politique d'emploi à volonté (employment-at-will) ont été introduites au cours de cette période. (...)
This thesis examines intergenerational income mobility, the sustainability of the pension system, and labor protection policies in the United States. Despite covering seemingly different topics, they are all analyzed through the lens of income and wealth inequalities using macroeconomic tools. Furthermore, education emerges as a crucial determinant across all three chapters, shaping the results. The link between education, income, and wealth inequalities is indeed fundamental.Chapter one, measures the evolution of intergenerational income and educational mobility and whether access to opportunities in the American economy has become more open over time. We provide estimates for intergenerational income elasticities, rank-rank income correlations, and educational-income transition matrices using the two cohorts of the National Longitudinal Survey of Youth (1979, 1997) administered by the Bureau of Labor Statistics of the United States. We find that since the 1980s, educational mobility, both upward and downward, has increased. This suggests that the American system manages to provide the same educational opportunities to all children regardless of their parents' education level. We also find that the impact of the income rank of parents without a university degree is very low on the income rank of their children.Chapter two introduces a heterogeneous agent model to understand pension system sustainability in the context of increasing life expectancy and a lowering dependency ratio. We explore various reform options, including adjustments to income tax rates, pension levels, and retirement age. We take into account the evolution of educational attainment and the average career development linked to employment experience, distinguishing between the labor market for graduates and non-graduates.We find that variations in income tax and pension rates increase distortions in labor supply, reducing work-related remuneration. These adjustments also tend to increase the probability for youths to be financially constrained. However, the distortions in labor supply vanish when increasing the retirement age, but this raises the problem of optimal time allocation between work and leisure over the life cycle. The increase in education level does not significantly affect fiscal budget sustainability, even though it allows a significant increase in GDP. Adjustments via tax increases or pension reductions increase wealth inequalities, which are higher when raising the retirement age.Chapter three addresses how variations in employment protection regulations across US states affect wage differentials between educational categories. These effects appear influenced by workers' education levels. The evolution of the college-wage premium, a measure of education returns, has shown a fluctuating trend in the United States. Alongside the steep increase in the college-wage premium during the period 1977-1997, the US also experienced a rise in firing costs during the same period. Several exceptions to the employment-at-will policy were introduced between 1977-1997. The employment-at-will policy allows employers to discharge or retain employees at will, with or without cause. Increasing employment protection may prompt firms to lower their dismissal threshold, potentially reducing average job productivity and wages. Furthermore, the arrival of idiosyncratic shocks may be higher for less and highly educated workers due to deteriorating labor market conditions and high volatility, respectively.I find that rising firing costs negatively affect wages within selected states, with the extent of these effects varying by education level. There is a particularly strong negative effect for individuals with greater-than-college education and high school dropouts. From a theoretical perspective, firing costs negatively impact equilibrium wages for incumbent workers. (...)

Cette thése traite du contrôle de la formation et du confinement variant dans le temps pour les systèmes multi-agents linéaires invariants avec hétérogénéité en tenant compte des délais d’entrée / sortie constants / variables dans le temps et des perturbations adaptées / incompatibles sous topologie de communication dirigée et fixe. De nouveaux formats de formes de formation variables dans le temps pour des systèmes homogènes et hétérogènes sont proposés. Les contrôleurs, conçus sur la base de techniques prédictives et adaptatives avec une technique d’observation, sont entièrement distribués et peuvent être appliqués à des systèmes à grande échelle. L’application sur les systèmes robotisés multi hétérogènes linéarisés est vérifiée
This thesis deals with the time-varying formation and containment control for linear time-invariant multi-agent systems with heterogeneity considering constant / time-varying input / output delays and matched / mismatched disturbances under directed and fixed communication topology. New formats of time-varying formation shapes for homogeneous and heterogeneous systems are proposed. The controllers, which are designed based on predictive and adaptive techniques with observer technique, are fully distributed and can be applied to large-scale systems. The application on linearized heterogeneous multi mobile robot systems is verified

Dans le contexte des changements globaux, un des enjeux majeurs en génomique écologique est d'estimer le potentiel adaptatif des populations naturelles. Répondre à cet enjeu nécessite 3 étapes: identification des agents sélectifs et de leurs échelles spatiales de variation, identification des bases génétiques de l'adaptation et étude de la dynamique adaptative sur une courte échelle de temps. Durant ma thèse, je me suis intéressé à étudier le potentiel adaptatif de la plante modèle Arabidopsis thaliana. A partir de 168 populations naturelles d'A. thaliana caractérisées pour 24 traits phénotypiques et 60 facteurs abiotiques (climat, sol) et biotiques (communautés végétales et microbiote), j'ai pu mettre en évidence que les communautés végétales étaient les principaux agents sélectifs associés à la fitness. Après avoir séquencé le génome de ces 168 populations (~ 4.8 millions de SNPs), j'ai effectué des analyses de type 'association génome-environnement' couplé à des scans génomiques de différenciation génétique spatiale. Ces analyses ont confirmé l'importance de considérer les interactions plante-plante dans l'étude de l'adaptation chez A. thaliana. Afin d'étudier le potentiel adaptatif d'A. thaliana sur le court terme dans le contexte d'un réchauffement climatique, j'ai combiné une étude de résurrection in situ avec une étude de Genome Wide Association mapping, à partir de 195 accessions locales caractérisées pour 29 traits phénotypiques et pour environ 1.9 million de SNPs. J'ai identifié une architecture originale de l'adaptation vers un nouvel optimum phénotypique combinant (i) de rares QTLs avec des degrés de pléiotropie intermédiaires fortement sélectionnés et (ii) de très nombreux QTLs spécifiques d'un micro-habitat et faiblement sélectionnés. A travers les différents projets abordés pendant ma thèse, j'ai pu suggérer qu'une architecture génétique flexible pouvait permettre à A. thaliana de s'adapter rapidement aux changements globaux, tout en maintenant de la diversité génétique au sein des populations naturelles d'A. thaliana
In the context of global changes, one of the challenges in ecological genomics is to estimate the adaptive potential of natural populations. Three steps are requested to address this challenge: identification of the selective agents and their associated spatial grains, identification of the genetic bases of adaptation and monitoring the adaptive dynamics of natural population over a short time period. Here, I aimed at studying the adaptive potential of the model plant Arabidopsis thaliana. Based on 168 natural populations of A. thaliana characterized for 24 phenotypic traits and 60 abiotic (climate, soil) and biotic (plant communities and microbiota) factors, plant communities were found to be the main selective agents. Based on 4.8 million SNPs, I combined Genome Environment Association analysis with genome scans for signatures of selection. I confirmed the importance to consider plant-plant interactions when studying adaptation in A. thaliana. To monitor the adaptive dynamics of a natural population in the context of global warming, I combined an in situ resurrection study with an approach of GWA mapping based on 195 local accessions characterized for 29 phenotypic traits and 1.9 million SNPs. Adaptive evolutionary changes were largely driven by rare QTLs with intermediate degrees of pleiotropy under strong selection. In addition to these rare pleiotropic QTLs, weak selection was detected for frequent small micro-habitat-specific QTLs that shape single traits. Overall, I suggest that a rapid adaptive phenotypic evolution can be rapidly achieved in A. thaliana, while still maintaining genetic variation in natural populations

Cette thèse modélise des systèmes socio-économiques composés d'un grand nombre d'agents hétérogènes face à des choix discrets. Elle analyse le rôle des interactions et des capacités d'apprentissage des agents dans la dynamique du système avec des méthodes de la Physique Statistique, des simulations et des expériences. Nous caractérisons les états d'équilibre collectifs et les conditions nécessaires à l'existence d'équilibres multiples. On considère des agents adaptatifs dans un cadre de choix répétés. Nous étudions différents algorithmes d'apprentissage et deux scénarios d'apprentissage correspondant à deux hypothèses sur les connaissances des agents. L'évolution du système à partir de différentes conditions initiales nous apprend quelles conditions empêchent d'atteindre l'optimum social. Des expériences sous différentes conditions d'information ont permis de tester ces modèles. Les résultats sont interprétés en termes d'apprentissage en ajustant les paramètres aux données empiriques
The subject of this thesis is to model socio-economic systems composed of a large number of heterogeneous agents making binary choices. We study the impact of the social interactions and agents' learning capacities on the system's dynamics, using methods of Statistical Physics and numerical simulations. We characterize the equilibrium collective states as well as the conditions necessary for the existence of multiple Nash equilibria. We consider adaptive agents within a framework of repeated choices. We study various learning algorithms and two learning scenarios corresponding to different assumptions about the information available to the agents. Starting from different initial conditions we study the evolution of the system and determine the conditions that prevent reaching the social optimum. We test the theoretical predictions running experiments under various information conditions. The results are interpreted in terms of learning, by adjusting the parameters to the empirical data

Nous présentons un modèle numérique d'économie de marché décentralisée, fonctionnant hors de l'équilibre, composée de deux grands groupes d'agents (entreprises et ménages) auxquels sont respectivement associées deux fonctions économiques principales (production et consommation). Ces fonctions s'exercent dans le respect des règles des économies capitalistes (propriété privée des moyens de production, échanges monétaires, salariat). Les agents sont des individus en interaction directe et indirecte (et non des agents représentatifs ou des agrégats), chacun poursuivant son propre but, agissant en fonction de son état individuel et de l'environnement proche, sans se préoccuper du tout de l'équilibre général du système et sans contrôle supérieur (ni de la part d'un planificateur, ni d'un commissaire-priseur). Le modèle respecte les trois principes essentiels des économies monétaires: - le processus de production prend du temps et les entreprises ont besoin de crédit pour lancer ce processus; - la monnaie est endogène, elle est créée par le crédit bancaire à la production; - les entreprises sont guidées par le motif de profit et ce profit est monétaire. Implémenté en Java, le modèle se présente comme un laboratoire virtuel permettant de conduire de véritables expériences "in silico". Les interactions réelles et monétaires entre les agents (multiples, hétérogènes, autonomes et concurrents) forment un système dynamique et complexe dont les propriétés macroéconomiques ne sont pas postulées. Nous reconstruisons ainsi les conditions de l'émergence de comportements macroéconomiques inobservables dans les modèles basés sur les notions d'agent représentatif et d'équilibre général.

L’objectif de ce travail est de comprendre les interactions du tributylétain avec un sable de quartz d'origine naturelle. Le comportement du système complexe a été modélisé en effectuant le même type d'étude sur les principales phases minéralogiques le composant : ce même sable sans les argiles (sable traite), un quartz et une kaolinite. Les analyses couplent à la fois l'analyse de la solution et la caractérisation des surfaces. L’analyse du sable par différentes techniques complémentaires (MEB, AFM, XPS) a permis de mettre en évidence la grande hétérogénéité de surface du solide. En ce qui concerne l'adsorbat, des expériences de titrage du TBT par de la soude ainsi que des mesures de conductivité indiquent que seuls les monomères TBT+ et TBTOH sont présents en solution dans nos conditions expérimentales : concentration en TBT comprise entre 1. 10-5 et 5. 10-4 m et présence de méthanol (entre 0,1 et 5%). Le comportement tensioactif du TBT et ses conséquences sur la sorption ont été pris en compte pour l'interprétation des résultats. Les isothermes présentent une allure qui est indicative de la formation d'une première monocouche suivie par un phénomène de précipitation de surface. La première monocouche résulte de la fixation de TBT+ ou de TBTOH avec formation de complexes tel (SO-), (SOH)(TBT+) et (SOH)(TBTOH), la liaison entre les groupements hydroxyles de surface et le TBT étant probablement de nature électrostatique. Par contre, la précipitation de surface est associée a des interactions hydrophobes et fait intervenir des espèces électriquement neutres vraisemblablement TBTOH. Nos résultats indiquent de plus que les sites d'adsorption préférentiels du TBT sont situés sur le quartz et non sur les argiles. Ainsi, par unité de surface, la capacité de sorption du TBT par les différents adsorbants suit l'ordre suivant : kaolinite << sable naturel < sable traite < quartz

Dans cette étude nous avons utilisé le bisphénol A (BPA) comme polluant modèle pour analyser l'efficacité des différents processus de Fenton et photo-Fenton mis en place. Dans un premier temps nous avons étudié le processus de Fenton en présence du complexe Fe(III)-EDDS utilisé comme source de fer. Différents paramètres physico-chimiques (concentrations en H2O2, Fe(III)-EDDS, O2 et le pH) ont été testés afin d'optimiser l'efficacité du système en termes de dégradation du BPA. Parallèlement, le même type d'étude a été mené en présence de lumière (de 300 à 450 nm) afin d'étudier le processus de photo-Fenton. Dans les 2 cas nous avons mis en évidence un effet du pH peu commun puisque la dégradation de BPA est plus rapide et importante plus le pH est élevé dans une gamme allant de 3,0 à 9,0. Dans le but de comprendre le mécanisme mis en jeu des expériences d'inhibition de radicaux (*OH et HO2●/O2●-) ont été réalisées. Une des conclusions importantes de ce travail est que dans les deux systèmes le complexe Fe(III)-EDDS joue un rôle très positif pour la dégradation du BPA. De plus, nous avons également montré que ces processus étaient très efficaces pour des pH proches de la neutralité et faiblement basiques. La comparaison avec d'autres complexant du fer (EDTA, citrate, oxalate) montre qu'en présence du complexe Fe(III)-EDDS nous obtenons l'efficacité la plus importante. Ce résultat et le fait que les processus soient très efficaces à pH neutre ou faiblement basiques montrent que le complexe Fe(III)-EDDS est vraiment une source de fer très prometteuse dans les processus de Fenton et photo-Fenton. Dans une troisième partie nous avons regardé l'effet d'EDDS dans un système hétérogène en présence de Goethite comme source de fer. Dans ce chapitre il a été mis en évidence que l'EDDS inhibe le processus de Fenton, EDDS s'adsorbe fortement à la surface et limite la réactivité de H2O2 avec la surface de la Goethite. Par contre dans le processus de photo-Fenton, EDDS augmente l'efficacité de dégradation du BPA à pH proche de la neutralité et à faible concentration en H2O2.

Dans cette étude nous avons utilisé le bisphénol A (BPA) comme polluant modèle pour analyser l’efficacité des différents processus de Fenton et photo-Fenton mis en place. Dans un premier temps nous avons étudié le processus de Fenton en présence du complexe Fe(III)-EDDS utilisé comme source de fer. Différents paramètres physico-chimiques (concentrations en H2O2, Fe(III)-EDDS, O2 et le pH) ont été testés afin d’optimiser l’efficacité du système en termes de dégradation du BPA. Parallèlement, le même type d’étude a été mené en présence de lumière (de 300 à 450 nm) afin d’étudier le processus de photo-Fenton. Dans les 2 cas nous avons mis en évidence un effet du pH peu commun puisque la dégradation de BPA est plus rapide et importante plus le pH est élevé dans une gamme allant de 3,0 à 9,0. Dans le but de comprendre le mécanisme mis en jeu des expériences d’inhibition de radicaux (·OH et HO2●/O2●-) ont été réalisées. Une des conclusions importantes de ce travail est que dans les deux systèmes le complexe Fe(III)-EDDS joue un rôle très positif pour la dégradation du BPA. De plus, nous avons également montré que ces processus étaient très efficaces pour des pH proches de la neutralité et faiblement basiques. La comparaison avec d’autres complexant du fer (EDTA, citrate, oxalate) montre qu’en présence du complexe Fe(III)-EDDS nous obtenons l’efficacité la plus importante. Ce résultat et le fait que les processus soient très efficaces à pH neutre ou faiblement basiques montrent que le complexe Fe(III)-EDDS est vraiment une source de fer très prometteuse dans les processus de Fenton et photo-Fenton. Dans une troisième partie nous avons regardé l’effet d’EDDS dans un système hétérogène en présence de Goethite comme source de fer. Dans ce chapitre il a été mis en évidence que l’EDDS inhibe le processus de Fenton, EDDS s’adsorbe fortement à la surface et limite la réactivité de H2O2 avec la surface de la Goethite. Par contre dans le processus de photo-Fenton, EDDS augmente l’efficacité de dégradation du BPA à pH proche de la neutralité et à faible concentration en H2O2
In this study we used the bisphenol A (BPA) as a model pollutant to analyse the efficiency of the Fenton and photo-Fenton processes. In the first part of the thesis, we studied the Fenton process in the presence of the complex Fe(III)-EDDS used as iron source. Different physicochemical parameters (concentrations of H2O2, Fe(III)-EDDS, O2 and pH) were tested with the goal to optimized the efficiency of the system in terms of BPA degradation. In the same time, the same kind of experiments were performed in the presence of light (emission from 300 to 450 nm) to study the photo-Fenton process. In the two cases (Fenton and photo-Fenton), we observed a strong and not usual pH effect. Indeed, the degradation of BPA is faster and more important when the pH is higher in the range between 3.0 and 9.0. To understand the mechanisms involved in such processes, some inhibition experiments of radicals (·OH and HO2●/O2●-) were performed. One of the most important conclusion of this research work is that the Fe(III)-EDDS complex plays a very positive role for the degradation of BPA. Moreover, in the presence of Fe(III)-EDDS the Fenton and photo-Fenton processes are very efficient in neutral and slightly basic pH. The comparison with other iron complexes (EDTA,citrate, oxalate) shows that in the presence of Fe(III)-EDDS complex we obtained the better efficiency for the degradation of BPA. This result and the fact that Fe(III)-EDDS is efficient until pH 9.0 show that Fe(III)-EDDS complex is really a promising iron source for the Fenton and photo-Fenton processes. In a third part, we studied the effect of EDDS in a heterogeneous system in the presence of Goethite as an iron source. In this chapter, we demonstrated that the presence of EDDS is detrimental for the Fenton process and leads to an inhibition of the process. In fact, EDDS is strongly adsorbed at the surface of the Goethite and avoid the reactivity of H2O2 at the Goethite surface. On the contrary, in the photo-Fenton process EDDS increases the efficiency of the BPA degradation for pHs near 7.0 and at low H2O2 concentrations

Nous avons mis au point une nouvelle phase constituée de nitrocellulose revêtue de gélatine. Ce support présente la possibilité d'immobiliser des protéines de façon covalente. Les propriétés de cette membrane ont été étudié par la mise au point de tests immunoenzymatiques. Les différents paramètres intervenant sur l'efficacité d'immobilisation ont été optimisés
We have developed a new solid phase made of gelatin coated nitrocellulose membrane. This support offers the possibility of covalent linkage of proteins. We have studied this membrane by the development of immunoenzymatic essays. We have optimized the parameters involved in immobilization efficiency

Cette thèse étudie la solution à plusieurs modèles de marchés financiers avec des agents hétérogènes dont le taux d'aversion au risque diffère. Le premier chapitre résout un modèle avec des marchés complets et des dividendes définis par un mouvement brownien géométrique. Le deuxième chapitre résout un modèle similaire, mais avec un dividende qui revient à sa moyenne et montre comment on peut estimer le modèle. Le troisième chapitre résout le modèle du premier chapitre quand les agents sont confrontés à des contraintes convexes de portefeuille
This thesis studies the solution to several models of financial markets with heterogeneous agents who differ in the rate of risk aversion. The first chapter solves a model with complete markets and dividends driven by a Geometric Brownian Motion. The second chapter solves a similar model, but with a mean reverting dividend process and shows how one could estimate such a model. The third chapter solves the model of chapter one when agents face convex portfolio constraints

Dans le contexte de la lutte biologique par conservation et gestion des habitats, la répartition spatiale des ressources est un facteur clé dans la dynamique des espèces auxiliaires des cultures. Nous avons développé une approche modélisatrice appliquée à une telle espèce : Episyrphus balteatus. Les objectifs de la thèse étaient : i) déterminer quels facteurs influencent sa dynamique de population; ii) montrer comment ces facteurs influent sur sa survie hivernale et iii) proposer des aménagements visant à améliorer la survie. Une première approche empirique a identifié les points clés de la dynamique de population. Le développement du modèle multi-agent HOVER-WINTER a ensuite explicité l’utilisation par les individus, en hiver, des prairies et des lisières sud présentes dans le paysage. L’ étude de scénarios à l’aide du modèle a montré que la configuration du paysage avait un rôle sur la dynamique hivernale. Dans tous les cas, les aménagements proposés améliorent la survie hivernale.

Cette these presente l'elaboration d'une approche distribuee pour l'integration de systemes manipulant chacun, un modele de raisonnement particulier. Chaque modele de raisonnement est constitue d'un type de connaissances specifique et d'un ensemble de moyens appropries pour l'exploitation de ces connaissances, ce qui lui conferent un ensemble de caracteristiques lors de la resolution d'un probleme. Notre modele de cooperation mocah (modelisation de la cooperation entre agents heterogenes) est concu pour permettre l'integration de plusieurs modeles de raisonnement dans un meme systeme, en vue de combiner les avantages de plusieurs modeles de raisonnement tout en minimisant leurs inconvenients. Mocah est base sur l'identification de connaissances de cooperation (reseaux contractuels, negociation) que nous avons modelise avec la methodologie commet. Cette methodologie est appliquee aussi bien aux connaissances de cooperation qu'aux connaissances du domaine. Elle consiste a decomposer ces deux types de connaissances selon trois dimensions : les taches, les methodes et le modele du domaine. A partir de mocah, nous avons concu une architecture d'agent cooperatif implementee dans un environnement de programmation multi-agents. Chaque agent represente un modele de raisonnement particulier, dote d'une architecture capable de manipuler avec un meme algorithme l'ensemble des connaissances d'un agent. A cause des limites individuelles des modeles de raisonnement, aucun agent n'est capable de maitriser un probleme dans sa totalite. Cette maitrise concerne aussi bien le nombre de problemes resolus que la qualite meme d'une solution. Les agents communiquent entre eux grace a une representation consensuelle. Ils cooperent et creent ainsi, une synergie entre les modeles de raisonnement, ce qui permet alors d'augmenter le nombre de problemes resolus et d'ameliorer les solutions obtenues. Notre approche a ete experimentee pour le diagnostic de pannes de circuits electriques
This work describes the elaboration of a distributed approach to integrate several heterogeneous reasoning models using multi-agents paradigms. Each reasoning model represents particular knowledge with appropriate methods. Since none of the reasonig models is able to solve a whole problem with acceptable performances, we have proposed a cooperation model, mocah (modellig cooperation between heterogeneous agents). The starting point is to model the cooperation reasoning at the knowledge level with a methodology usefull for domain expertise commet. In fact, we extracted cooperation expertise from works done in distributed artificial intelligence (contract net protocoles to allocate tasks, solving conflicts using negociation mechanisms). The most important point to develop is an agent's architecture to support the two levels of reasoning: cooperation reasoning and domain reasoning. These two levels are modeled using the above mentioned methodology which consist in decomposing knowledge according to three dimensions: the tasks, the methods and the domain model. Our architecture is sufficiently flexible to allow increasing the variety and the number of agents, deal with existing cooperation expertise and easily integrate new ones, and finally, be domain independent. A consensus representation is developed to make the agents communicating despite heterogeneous local representations. The agents reason not only on their own domain problems, but also on their capabilities and other agents' capabilities so they can cooperate to improve the problem solving process and increase the variety of the problems solved by the whole system. Our approach has been applied to diagnosis of faults in electrical functions of cars

Nous nous sommes intéressés à la problématique de la communication au sein des systèmes multi-agents en nous inspirant de la nature et plus particulièrement des fourmis qui sont un parfait exemple de l'intégration de l'apprentissage du vivant (ontogenèse) au capital génétique de celui-ci (phylogénie) : l'effet Baldwin.
Nous avons choisi de travailler avec des systèmes de classeurs à algorithme génétique pour représenter les agents. Nous avons introduit un nouveau type de système de classeurs à base de connaissance de taille fixe, les systèmes de classeurs de type Pittsburgh simplifié, dont nous avons étudié les propriétés dans un contexte multi-agents de coordination spontanée.
Nous avons ensuite proposé avec succès aux agents "homogènes" de communiquer pour échanger leur "connaissance" à l'aide de l'élitisme distribué.
Enfin, les agents "hétérogènes" ont échangé efficacement des informations grâce à un modèle minimal de communication que nous avons ancré dans la réalité puis étendu.

Les robots vont être de plus en plus utilisés dans les domaines civils, comme dans le domaine militaire. Ces robots, opérant en flottes, peuvent accompagner des soldats au combat, ou accomplir une mission en étant supervisés par un poste de contrôle. Du fait des exigences d'une opération militaire, il est difficile de laisser les robots décider de leurs actions sans accord d'un opérateur ou surveillance, en fonction de la situation. Dans cette thèse, nous nous attardons sur deux problématiques:D'une part, nous cherchons à exploiter l'autonomie ajustable de sorte à ce qu'un robot puisse accomplir sa mission de la manière la plus efficace possible, tout en respectant des restrictions assignées par un opérateur sur son niveau d'autonomie. Pour cela, celui-ci est en mesure de définir pour un ensemble d'états et d'actions donné un niveau de restriction. Ce niveau peut par exemple imposer au robot la télé-opération pour accéder à une zone à risque.D'autre part, comme nous envisageons la possibilité que plusieurs robots soient déployés en même temps, ces robots doivent se coordonner pour accomplir leurs objectifs. Seulement, comme les opérateurs peuvent prendre le contrôle de certains d'entre eux, la question de la coordination se pose. En effet, l'opérateur ayant ses propres préférences, perception de l'environnement, connaissances et étant sujet aux stress, hésitations, il est difficile de prévoir les actions que celui-ci va effectuer, et donc de s'y coordonner. Nous proposerons dans cette thèse une approche visant à estimer la politique exécutée par un robot télé-opéré à partir d'apprentissage basé sur les actions observés de ce robot.La notion de planification est très présente dans ces travaux. Ceux-ci se baseront sur des modèles de planifications comme les Processus Décisionnels de Markov
Robots will be more and more used in both civil and military fields. These robots, operating in fleet, can accompany soldiers in fight, or accomplish a mission while being supervised by a control center. Considering the requirement of a military operation, it is complicated to let robots decide their action without an operator agreement or watch, in function of the situation.In this thesis, we focus on two problematics:First, we try to exploit adjustable autonomy to make a robot accomplishes is mission as efficiency as possible, while he respects restrictions, assigned by an operator, on his autonomy level. For this, it is able to define for given sets of states and actions a restriction level. This restriction can force, for example, the need of being tele-operated to access a dangerous zone.Secondly, we consider that several robots can be deployed at the same time. These robots have to coordinate to accomplish their objectives. However, since operators can take the control of some robots, the coordination is harder. In fact, the operator has preferences, perception, hesitation, stress that are not modeled by the agent. It is then hard to estimate his next actions, so to coordinate with him. We propose in this thesis an approach to estimate the policy executed by a tele-operated robot from learning methods, based on observed actions from this robot.The notion of planning his important in these works. These are based on planning models, such as Markov Decision Processes

Ce travail concerne la polymérisation de l'acide acrylique en milieu hétérogène dans le dioxyde de carbone supercritique. Une première partie rend compte d'une étude sur la solubilité de divers monomères d'intérêt au moyen d'une méthode de spectroscopie infrarouge haute pression et d'une méthode chromatographique. L'acide acrylique à ensuite été utilisé comme monomèr modèle dans une polymérisation par précipitation dans le CO2sc afin de déterminer la cinétique de polymérisation de manière détaillée. Les paramètres expérimentaux influençant les propriétés du poly(acide acrylique) obtenu ont aussi été explorés. Dans une seconde partie, nous nous sommes intéressés à la possibilité de réaliser une polymérisation en dispersion de l'acide acrylique dans le CO2sc. Dans cette optique une grande partie a été dédiée à la conception de stabilisants à base d'esters de vinyle sans fluor ni silicone appropriés au CO2sc. Des méthodes de synthèse (principalement par polymérisation radicalaire contrôlée par transfert de chaîne par addition-fragmentation réversible, RAFT/MADIX) et de caractérisation ont été mises en oeuvres afin d'optimiser la solubilité et l'efficacité de ces stabilisants. Le pouvoir stabilisant de ces agents a été vérifié par quelques synthèses par polymérisation en dispersion de l'acide acrylique en milieu CO2sc.

Les prix de marché des actifs risqués sont dictés par les actions des agents économiques qui ont des horizons d'investissement différents: ils ajustent leurs portefeuilles à des fréquences différentes et observent les rendements à différentes échelles. Dans cette thèse, nous examinons trois aspects distincts du problème des horizons multiples d'investissement. En premier lieu, nous étudions les implications théoriques de l'hétérogénéité des horizons de décision des investisseurs pour la dynamique des prix. Cette analyse est effectuée dans le cadre d'une rationalité complète et bornée. Deuxièmement, nous testons la capacité de différents modèles de séries chronologiques de volatilité des prix à représenter les propriétés des rendements boursiers simultanément à différentes échelles de temps. Enfin, nous proposons une méthode de mesure de la volatilité à échelle multiple basée sur des filtres d'ondelettes, avec application à la détection des crises financières.

Cette thèse porte sur l'étude de la mémoire longue de la volatilité des rendements d'actions. Dans une première partie, nous apportons une interprétation de la mémoire longue en termes de comportement d'agents grâce à un modèle de volatilité à mémoire longue dont les paramètres sont reliés aux comportements hétérogènes des agents pouvant être rationnels ou à rationalité limitée. Nous déterminons de manière théorique les conditions nécessaires à l'obtention de mémoire longue. Puis nous calibrons notre modèle à partir des séries de volatilité réalisée journalière d'actions américaines de moyennes et grandes capitalisations et observons le changement de comportement des agents entre la période précédant l'éclatement de la bulle internet et celle qui la suit. La deuxième partie est consacrée à la prise en compte de la mémoire longue en gestion de portefeuille. Nous commençons par proposer un modèle de choix de portefeuille à volatilité stochastique dans lequel la dynamique de la log-volatilité est caractérisée par un processus d'Ornstein-Uhlenbeck. Nous montrons que l'augmentation du niveau d'incertitude sur la volatilité future induit une révision du plan de consommation et d'investissement. Puis dans un deuxième modèle, nous introduisons la mémoire longue grâce au mouvement brownien fractionnaire. Cela a pour conséquence de transposer le système économique d'un cadre markovien à un cadre non-markovien. Nous fournissons donc une nouvelle méthode de résolution fondée sur la technique de Monte Carlo. Puis, nous montrons toute l'importance de modéliser correctement la volatilité et mettons en garde le gérant de portefeuille contre les erreurs de spécification de modèle.

Cette thèse traite des interactions entre les sphères financière et réelle de l'économie. Elle se compose de quatre chapitres. Dans les deux premiers chapitres, nous étudions l'existence et les fluctuations d'une bulle spéculative rationnelle, comme source de la volatilité des prix d'actifs, en prenant en compte les imperfections financières dans la modélisation des choix des ménages. L'existence d'un choix de portefeuille et de frictions financières favorisent l'émergence des fluctuations d'une bulle et des cycles économiques endogènes. Dans un tel contexte, nous analysons le rôle stabilisateur des politiques fiscales et/ou monétaires. Dans le chapitre 1, nous montrons qu'une politique monétaire répondant aux prix des actifs permet de stabiliser l'économie dans son ensemble. Dans le chapitre 2, nous comparons les vertus stabilisatrices d'un impôt progressif sur le revenu de capital à celles d'une politique monétaire régie par une règle de Taylor. Nous montrons qu'un impôt progressif sur le capital permet de stabiliser l'économie en réduisant la probabilité d'apparition des fluctuations endogènes, alors qu'une règle de Taylor a des vertus stabilisatrices mitigées. Nous étudions, dans le chapitre 3, l'existence de bulles rationnelles dans une économie ouverte à deux pays et la transmission internationale de leur éclatement. L'éclatement de la bulle dans un pays se transmet nécessairement à l'autre pays. L'effet de l'éclatement peut être positif ou négatif sur l'autre pays. Dans le chapitre 4, nous analysons le rôle de l'hétérogénéité sur la dynamique des prix d'actifs et les inégalités lorsque les agents ont des préférences pour la richesse
This thesis deals with the interplay between the financial and real sectors of the economy. This thesis consists of four chapters. In the first two chapters, we study the existence and endogenous fluctuations of rational speculative bubbles, as a source of volatility in asset prices, taking into account the financial imperfections at the household level. We argue that the existence of a portfolio choice and financial frictions promote the emergence of bubble fluctuations and endogenous business cycles. In this context, we analyze the stabilizing role of fiscal and/or monetary policies. In Chapter 1, we show that a monetary policy responding to asset prices can stabilize the economy as a whole. In Chapter 2, we compare the stabilizing virtues of a progressive taxation on capital income with those of a monetary policy managed by a Taylor rule. We show that a progressive taxation on capital may rule out endogenous fluctuations, whereas a monetary policy under a Taylor rule has a mitigated stabilizing role. In Chapter 3, we study, the existence of rational bubbles in a two-country economy, and the international transmission of their bursting. A bubble bursting in a country necessarily transmits to the othercountry. The effect of a bubble crash in one country onthe bubble issued by the other country can be positive or negative. In Chapter 4, we analyze the role of heterogeneity on the dynamics of asset prices and inequalities when economic agents have preferences for wealth. Heterogeneity in preferences, but also in income, can heighten social inequalities and increase the asset price in the long run, but also promote asset price volatility in the short run

Depuis le début des armées 1980 s'est amorcée une augmentation sensible de l'endettement de nombreux pays de l'OCDE. Ce processus s'est accompagné de l'émission de nouvelles classes d'actifs, comme les obligations indexées sur l'inflation ou les titres de très long-terme. J'étudie dans cette thèse deux des principaux déterminants de l'allocation de dette publique, à savoir les prix et les préférences. La structure par terme des taux d'intérêt décrit les prix des titres de dette et leur évolution temporelle. Je quantifie d'abord empiriquement l'impact de l'absence d'opportunité d'arbitrage sur les choix de portefeuille. Je propose ensuite un modèle théorique de la courbe des taux qui illustre comment l'incomplétude des marchés modifie les prix relatifs des titres de maturités différentes. J'analyse enfin l'influence des préférences individuelles sur les choix optimaux d'épargne. Il en résulte notamment que c'est l'aversion au risque qui détermine les choix d'épargne de précaution
Since the beginning of the 1980's, many OECD countries have experienced a steadily increasing indebtedness. This process was accompanied by the issuance of new asset classes, like inflation-linked bonds or very long term securities. In this thesis, I study two of the déterminants of the public debt allocation, namely priées and préférences. The term structure of interest rates describes debt security priées, as well as their temporal évolution. First, I investigate empirically the impact of no-arbitrage conditions on the optimal portfolio choices. I propose then a theoretical model of the yield curve, which illustrâtes how incomplète markets are likely to modify the relative priées of bonds with différent maturities. Finally, I analyze the influence of individual préférences on savings, and thus on the demand for financial securities. One of our major results states that the risk aversion drives the intensity of precautionary saving

Cette thèse a pour thème central l'influence stabilisatrice de politiques de taxation appropriées sur la dynamique économique. La stabilisation est ici entendue comme la possibilité d'atténuer voire d'éliminer, par de telles politiques, la probabilité d'apparition de fluctuations endogènes dans l'économie. Le premier chapitre examine, dans le cadre d'une économie réelle, les propriétés stabilisatrices de taxes linéairement progressives, proches des codes d'imposition par tranches prévalant dans de nombreux pays développés. Le deuxième chapitre met en évidence que l'influence stabilisatrice (contracyclique) de la taxation progressive diminue lorsqu'on introduit une disposition fiscale réaliste permettant aux entreprises de déduire de leur profit avant impôt les dépenses variables de maintenance. Le troisième chapitre évalue l'impact de la taxation des revenus dans une économie monétaire avec agents hétérogènes. Cette étude confirme que la progressivité fiscale réduit la probabilité d'apparition de fluctuations endogènes dans l'économie. Cependant on montre dans ce cadre monétaire, à la différence des économies réelles étudiées dans les deux premiers chapitres, que même un niveau élevé de progressivité ne peut éliminer complètement la possibilité de fluctuations endogènes. Enfin, le dernier chapitre analyse comment la politique fiscale peut affecter la volatilité agrégée et la croissance dans des économies sujettes à des contraintes de crédit. Dans un modèle de croissance endogène combinant des frictions sur le marché du capital et une inégalité d'accès aux opportunités d'investissement entre les individus, il est montré qu'une politique fiscale bien choisie, même linéaire, taxant les revenus du travail et organisant des transferts vers l'investissement innovant, peut remédier au défaut de financement de ces investissements lors des crises, stabiliser la dynamique et placer l'économie sur un sentier de croissance permanente et soutenue.

Comprendre l'influence de l'hétérogénéité dans le paysage sur la dynamique de population est nécessaire dans le domaine de la lutte biologique par conservation et gestion des habitats. Un paysage hétérogène se définit comme une mosaïque plus ou moins structurée d'unités paysagères possédant chacune différents types et niveaux de ressources. Dans le cas des insectes auxiliaires de culture hivernants, la survie passe souvent par la possibilité d'exploiter simultanément plusieurs ressources dans le paysage. Dans le cadre de cette thèse, nous avons développé une approche modélisatrice appliquée à une espèce auxiliaire des cultures : Episyrphus balteatus. L'objectif de la thèse était d'observer la répartition spatiale des individus tandis que nous ferons varier certaines variables d'entrée du modèle (paysage, climat) afin d'étudier les relations entre hétérogénéité des ressources et dynamique de population, le tout en fonction de la stratégie de prospection utilisée par l'espèce. Plus précisément, nous visions trois objectifs: i) déterminer quels facteurs influencent la dynamique de population de l'espèce ; ii) mettre en évidence comment la répartition spatio-temporelle de ces facteurs va favoriser ou non la survie hivernale et iii) replacer ces objectifs théoriques dans le cadre appliqué de la lutte biologique contre les ravageurs de cultures. Dans un premier temps, une approche empirique a permis d'identifier les points clés de la dynamique temporelle de population de l'espèce modèle, en précisant notamment l'importance durant l'hiver des lisières forestières orientées vers le sud. Dans un second temps, le développement du modèle multi-agent HOVER-WINTER a permis de simuler cette dynamique hivernale et de proposer des hypothèses concernant l'utilisation par les individus des prairies et des lisières sud présentes dans le paysage. Enfin, une étude, à l'aide du modèle HOVER-WINTER, de différents scénarios paysagers, d'aménagements potentiels du paysage et de différents modèles de prospection a montré que la configuration du paysage avait un rôle relativement peu important comparé à l'influence de la température et du type de modèle de prospection sur la survie hivernale. Dans tous les cas, les aménagements proposés pour les lisières forestières améliorent la survie hivernale de manière significative.