Modèles et simulations informatiques des problèmes de coopération entre agents - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2000

Models and computer simulations of agents cooperation problems

Modèles et simulations informatiques des problèmes de coopération entre agents

Résumé

The iterated prisoner's dilemma is a cooperation between agents mathematical representation. This model comes from game theory, which initial goal is to study conflict of interest situations. Unfortunately results implied by the theory on the prisoner's dilemma are so poor that it could not be used seriously. A new evolutionary approach, mainly based on computer simulations, has been initiated by Robert Axelrod. Agents are characterized by their behavior, or strategy. Axelrod brings to the fore four properties a strategy has to respect in order to be efficient, and propose the tit_for_tat strategy as an example.

Our work is to study and increase knowledge on those kind of simulations. We adapt the model such that it takes into account the fact that computing is a discrete job. This adaptation allows us to make a lot of simulations which confirm main results obtained in the continuous case. This, however, call into question one of Axelrod property: simplicity. We describe strategies more efficient than tit_for_tat but with a higher level of complexity. Evaluations are done by simulations involving a big number of strategies build objectively via a genetic approach.

Those simulations allow us to find a new property: behavior adaptation faculty. This new property enforce the idea that cooperative behavior between agents may be more and more complex.

We also start the study of a particular prisoner's dilemma, which differs from the classical model only in the iterated version and which allows to represent two level of cooperation: the lift dilemma. This theoretical as well as experimental study allow us to show that with this new model no purely deterministic behavior can be efficient.
Le dilemme itéré du prisonnier est une représentation mathématique de la coopération entre agents. Ce modèle est issu de la théorie des jeux dont le but initial est d'étudier les situations de conflits d'intérêts entre individus. La pauvreté des résultats qu'elle implique dans le cas du dilemme du prisonnier rend son utilisation assez inefficace. Une nouvelle approche évolutionniste basée en grande partie sur des simulations informatiques a été initiée par Robert Axelrod. Les agents sont caractérisés par leur comportement, ou stratégie. Axelrod a mis en évidence quatre propriétés qu'une stratégie doit posséder pour être efficace, et propose la stratégie donnant_donnant comme exemple.

Notre travail consiste à étudier et approfondir ce type de simulations. Nous adaptons le modèle afin de prendre en compte l'aspect discret des calculs. Cette adaptation nous permet de faire un grand nombre de simulations confirmant en majeure partie les résultats obtenus dans le cas continu. Ceci remet cependant en cause une des propriétés avancées par Axelrod : la simplicité. Nous illustrons ceci par la présentation de stratégies meilleures que donnant_donnant et à complexité plus importante. Les évaluations sont faites grâce à des simulations impliquant un très grand nombre de stratégies construites de manière objective via une approche génétique.

Ces simulations permettent de mettre en évidence une nouvelle propriété : la faculté d'adaptation du comportement. Cette nouvelle propriété renforce l'idée de complexité croissante dans les comportements coopératifs entre agents.

Nous débutons également l'étude d'un dilemme du prisonnier particulier dont seule l'itération diffère du modèle classique et qui permet de modéliser deux niveaux de coopération : le dilemme de l'ascenseur. Cette étude théorique et expérimentale nous permet de montrer qu'avec cette nouvelle représentation les comportements purement déterministes ne peuvent être efficaces.
Fichier principal
Vignette du fichier
these-bruno-beaufils.pdf (1.74 Mo) Télécharger le fichier
soutenance-bruno-beaufils.pdf (660.84 Ko) Télécharger le fichier
Format : Autre

Dates et versions

tel-00366446 , version 1 (07-03-2009)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00366446 , version 1

Citer

Bruno Beaufils. Modèles et simulations informatiques des problèmes de coopération entre agents. Informatique [cs]. Université des Sciences et Technologie de Lille - Lille I, 2000. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00366446⟩
539 Consultations
4990 Téléchargements

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More