| Langages de communication et d'échange d'informations entre agents | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Situations d'interactions La notion d'interaction est au centre de la problématique des systèmes multi-agents et de la kénétique. Mais qu'est-ce qu'une intéraction ? Une interaction est une mise en relation dynamique de deux ou plusieurs agents par le biais d'un ensemble d'actions réciproques. Les interactions s'expriment ainsi à partir d'une série d'actions dont les conséquences exercent en retour une influence sur le comportement futur des agents. Les interactions sont non seulement la conséquence d'actions effectuées par plusieurs agents en même temps, mais aussi l'élément nécessaire à la constitution d'organisations sociales. C'est par les échanges qu'ils entretiennent, par les engagements qui les lient, par l'influence qu'ils exercent les uns sur les autres que les agents sont des entités sociales et que de nouvelles fonctionnalités peuvent émerger de ces systèmes d'actions mutuelles. Types d'interaction Ces trois composantes principales de l'interaction, à savoir la nature des buts, l'accès aux ressources et les compétences des agents, vont permettre de faire une première typologie des situations d'interactions, comme le montre le tableau suivant, en envisageant tous les cas possibles.
Interessons nous plus particulièrement à la partie grisée du tableau ci-dessus, à savoir la coopération. Les méthodes de coopération Comment coopérer ? Si nous avons explicité les conditions de la coopération, nous n'avons rien dit sur les moyens que l'on peut mettre en oeuvre pour coopérer. Ces moyens, que nous appellerons méthodes de coopération sont au nombre de six : le regroupement et la multiplication, la communication, la spécialisation, la collaboration par partage des tâches et des ressources, la coordination d'actions, la résolution de conflit par arbitrage et négociation. Nous allons maintenant nous attarder plus en détail sur la problématique de la communication. Les aspects de la communication Le système de communication qui lie un ensemble d'agents agit comme une sorte de système nerveux qui met en contact des individus parfois séparés. La communication en effet agrandit les capacités perceptives des agents en leur permettant de bénéficier des informations et du savoir-faire des autres agents. Les communications sont indispensables à la coopération et il est difficile de concevoir un système d'agents coopérants s'il n'existe pas un système permettant aux agents d'échanger des informations ou de véhiculer des requêtes. Dans les systèmes cognitifs, les communications s'effectuent par envois de messages, alors que dans les systèmes réactifs, elles resultent de la diffusion d'un signal dans l'environnement. La communication constitue l'un des moyens fondamentaux pour assurer la répartition des tâches et la coordination des actions. Il existe un grand nombre d'approches de la communication; les sciences humaines et en particulier la linguistique et la philosophie du langage ont développé tout un ensemble de concepts. Interactions "primitives" par communication Les communications s'effectuent par l'intermédiaire de signaux, chaque signal caractérisant un indice ou un signe. Un signal est l'élément le plus primitif. On peut le définir comme une marque, une trace, une modification de l'environnement, éventuellement porteur d'une information pour celui qui est capable de percevoir ce signal. Ce type de communication a été adopté par [Georgeff 83] avec son système de planification multi-agents, ou encore par [Drogoul 93] et son système MANTA. Interactions "sophistiquées" par communication Ce type d'interaction peut prendre en compte les états mentaux des agents, et ce par l'intermédiaire éventuellement d'un modèle Belief-Desire-Intention (BDI) Les relations qui s'expriment entre les différentes entités concernés par l'ecte de communication, portent sur:
Lorsque le destinataire est connu de l'émetteur, ce dernier peut lui adresser des messages en particulier et ainsi instaurer une communication individuelle. On dit alors que les communications sont effectuées selon un mode point à point. C'est le type de communication qui est généralement le plus employé dans les agents cognitifs. Si le destinataire n'est pas connu de l'émetteur, le message est envoyé sous un mode appelé diffusion à tout un ensemble d'agents, ces derniers étants liés à l"émetteur par une relation de voisinage. Ce type de communication est très utilisé dans les systèmes dynamiques dans lesquels des agents peuvent apparaître ou disparaître. Nature du médium La nature du canal de communication joue aussi un rôle important dans la communication. On peut distinguer trois sortes de mécanismes d'acheminement de message: l'acheminement direct, l'acheminement par propagation d'un signal et l'acheminement par voie d'affiche.
L'intention de communiquer L'agent veut-il communiquer ? L'action de communication est-elle liée à une intention de l'émetteur qui désire ainsi obtenir quelque chose de son destinataire, ou bien s'agit-il d'une action incidente, d'un processus indépendant de la volonté de l'émetteur ? Ces deux formes de communication qui existent dans la nature se retrouvent dans les systèmes multi-agents. L'intention de communiquer n'est pas une affaire de tout ou rien, mais un système gradué qui dépend des capacités cognitives de l'émetteur. Les études des communications animales notamment ont permis de dégager les rapports complexes existant entre les capacités de représentation d'un individu et les formes de communication qu'ils utilisent [Vauclair 92]. Vauclair rappelle ainsi que Dennet [Dennet 93] a proposé un ensemble de niveaux d'intentionnalité hiérarchisés selon une échelle de compléxité qui part de 0 pour aller jusqu'à un niveau théorique n. Par exemple l'intentionnalité d'ordre 0 décrit les situations dans lesquelles l'émetteur envoie un signal parcequ'il présente un certain état interne ou parcequ'il reçoit un certain stimulus : X envoie le message M parce que X perçoit S. L'intentionnalité d'ordre 1 suppose l'existence d'une volonté directe de l'émetteur d'obtenir un effet du récepteur : X envoie le message M à Y parce que X veut que Y fasse P. Les actes de langage Il existe de nombreuses théories de la communication mais elles reposent essentiellement sur des variantes de la théorie de la communication issue des recherches en télécommunications des années 40 développées par Shannon et Weaver (Modèles de communication). Dans une optique plus proche d'un protocole réseau, on trouve aussi l' Agent Communication Language (ACL). Les ACLs gèrent des propositions, des règles, des actions au lieu d'objets simples sans sémantique associée. Un message écrit en utilisant ACL décrit un état désiré plutôt qu'un appel de procédure ou de méthode. Les ACLs s'appuient sur des protocoles de bas niveau pour le transport des messages (SMTP, TCP/IP, HTTP, ...). Depuis Austin et surtout Searle, les actes de langages sont définis comme des structures complexes formées de trois composantes, considérées comme des actes élémentaires:
Il existe de nombreux langage se réclamant de la théorie des actes de langage. En voilà les principaux représentants:
Comme supports pour les ACL, les protocoles RMI et RPC sont souvent utilisés, et c'est ce que nous allons détailler dans ce qui suit. RPC et RMI Idéalement, le mode de communication servant de support aux ACL, doit être transparent à l'utilisateur et doit préserver la sémantique du langage. Java fournit plusieurs méthodes pour faire ce type de communication. Au niveau le plus bas, Java offre les sockets. Étant de bas niveau, le programmeur utilisant les sockets doit prendre en charge le protocole entre le client et le serveur (codage/décodage des données, protocole d'accès etc) À un niveau d'abstraction plus élevé se trouve l'appel de procédure à distance RPC . Le gain est qu'il offre au programmeur une vision centralisée d'un système réparti, car les appels distants se font comme s'ils étaient locaux. Cependant, le RPC (Remote Procedure Call) est mal adapté à la programmation orientée objets. Dans ce cas, ce n'est plus une méthode qui peut être appelée à distance, mais c'est un objet-même qui fournit des méthodes appelables à distance. Du point de vue système, il n'y a pas de grande différence entre RMI et RPC. La différence se trouve dans l'encapsulation de ces méthodes dans un objet. Le protocole RMI est le moyen offert par Java pour appeler des méthodes d'objets distants, ce qui est plus proche de la théorie des ACL, bien qu'avec les procédure RPC cela fonctionne aussi. Le RMI (Remote Method Invocation), c'est une technique qui permet à des objets Java de se servir d'objets Java distants comme s'il s'agissait d'objets locaux. CORBA fournis les mêmes fonctionnalités, mais présente l'avantage de ne pas être réduit à un seul langage. C'est une voie très élégante pour transmettre des ordres ou plutôt des demandes d'actions entre agents. Avec le RMI, ses concepteurs ont voulu :
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