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Présentation de l'équipe COSY : Systèmes Complexes Coopérants - Grenoble INP - LCIS2

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Présentation de l'équipe COSY : Systèmes Complexes Coopérants

logo cosyUn problème est qualifié de complexe lorsqu'on éprouve de la difficulté à le rendre intelligible. Cette difficulté peut provenir d'un manque de connaissance, de méthode, de modèle ou de temps. A l'origine de la complexité serait donc l'interaction et la globalité. Un système est donc complexe de part la diversité et la multitude des interactions.

Les systèmes complexes peuvent être décomposés en différents niveaux d'interaction qui permettent à des éléments simples d'être agrégés en des composants plus évolués qui donnent eux-mêmes naissance à des structures organisées et hiérarchisées qui interagissent fortement entre elles et avec leur environnement. Les structures qui émergent alors ne peuvent pas être comprises simplement à partir des entités mises en jeu. Les interactions sont souvent non-linéaires et contiennent généralement des boucles de rétroaction. Au niveau global, ces systèmes se caractérisent par l'émergence de phénomènes non observables au niveau des éléments constitués : un observateur externe appréhendera et comprendra différemment le système qu'un observateur interne au système. Ils se caractérisent donc par l'émergence au niveau global de propriétés nouvelles et par une dynamique de fonctionnement global difficilement prédictible à partir de l'observation et de l'analyse des interactions élémentaires.

Généralement cette famille de systèmes se distingue des autres par l'impossibilité d'identifier tous les éléments et/ou de comprendre les interactions mises en jeu. Cela entraîne généralement l'absence de contrôle total et l'irréversibilité (aucune action ne peut inverser la dynamique pour retrouver avec certitude un des états d'équilibre précédents).

Les systèmes complexes sont souvent naturels et font l'objet d'études actives dans bien des domaines : la physique, la biologie, les sciences humaines et sociales, les sciences cognitives.  En informatique, les systèmes d'information, de contrôle ou de résolution de problèmes sont de plus en plus distribués, ouverts, à grande échelle et hétérogènes. Leurs interconnexions tellement compliquées et croissantes font qu'ils dépassent la compréhension globale que peut en avoir un être humain et en font de réels  systèmes complexes artificiels.

Notre thématique scientifique aborde la notion de systèmes complexes artificiels pour modéliser des systèmes informatiques collectifs à l'aide du concept multi-agents, mettant en oeuvre une intelligence collective, qui se fixe comme objectif de rendre computationnels des modèles issus des domaines d'étude très pluridisciplinaires évoqués ci-dessus. Un système multi-agents est un ensemble d'agents intelligents qui évoluent dans un environnement commun, qui interagissent et poursuivent un ensemble de buts ou réalisent un ensemble d'actions.

Notre objectif est, entre autres, de proposer un cadre et un formalisme (ou un ensemble de formalismes) pour l'ingénierie de systèmes complexes ouverts basés sur le concept d'agent. Le parti est pris de se pencher notamment sur des modèles, des architectures, des étapes d'analyse/conception, de validation et de simulation spécifiques afin de répondre aux besoins de spécification d'applications plus critiques (systèmes physiques réels, services accessibles au travers du web...).

 
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