Objectifs

Depuis presque 20 ans, la communauté francophone de recherche en simulation multi-agents s’est structurée et distinguée par des travaux originaux et suivis sur la gestion de l’environnement et des territoires, en France et dans les pays en voie de développement. Un réseau de compétences multi-disciplinaires s’est ainsi constitué, supporté par un important travail informatique, qui a permis de développer les infrastructures nécessaires. Depuis environ un an, les équipes ont décidé de fédérer davantage leurs travaux en mettant en place ensemble une plate-forme commune, en associant le meilleur des expériences et de l’existant technique. L’objectif de cette proposition est de trouver les moyens de ce développement, pour parvenir à un plate-forme commune de niveau international, reconnu pour ses qualités à la fois scientifiques et techniques.
La gestion de l’environnement et des territoires nécessite de disposer d’outils intégrés de représentation, d’exploration et d’explication des structures et processus spatiaux et temporels, physique et sociaux. Ces outils sont destinés à la fois aux chercheurs ou « experts » et aux décideurs, et, le plus souvent, aux deux ensemble. Les contraintes sont nombreuses :

complexité des systèmes modélisés, complexité des dynamiques, des représentations,
rôle majeur des processus sociaux humains,
absence ou lacunes importantes dans les données de calibration et de validation,
diversité des échelles, renforcée par la diversité des points de vue,
décisions distribuées et contradictoires,
intégration des modèles classiques préexistants,
hésitation entre des modèles vérifiés (mathématiques ou statistiques) peu compréhensibles par les décideurs, et des modèles plus qualitatifs, voire issus d’un processus participatif, et donc appropriés, mais imparfaitement validés.

Le but du projet est de réaliser une plate-forme de simulation générique offrant aux modélisateurs la possibilité de décrire des dynamiques variées, selon différents points de vue et d’en effectuer la simulation à des fins d’étude d’impact.
L’objectif général est de faciliter et d’améliorer la production et l’utilisation de modèles et simulations multi-agents avec les trois orientations suivantes :

rechercher une plus grande qualité (efficience de conception / développement, vérification, documentation, calibration, validation, utilisation) dans la démarche et son résultat pour des classes variées de modélisations et de simulations territoriales,
faciliter le partage, la réutilisation, et, lorsqu’elle est possible, l’intégration de composants de modèles, ou de modèles partiels, éventuellement développés par différents laboratoires,
permettre et susciter des approches plus collaboratives et participatives entre modélisateurs et acteurs utilisateurs, avec différents canaux d’accès.

Le développement sera validé sur un ensemble de cas applicatifs portés par les laboratoires associés.
Les résultats attendus sont donc d’une part un logiciel libre sous la forme d’une plate-forme générique de simulation, d’autre part la validation de cette plate-forme sur différents domaines d’application :

la simulation et l’analyse de l’impact de nouveaux systèmes d’information fixes et mobiles sur l’activité et le développement de territoires
les migrations urbaines
les bancs de poissons
la dynamique du carbone
l’hydrodynamique et structure des sols
le ruissellement (RIVAGE)
et bien d’autres applications menées dans les différents laboratoires.

Les partenaires

(liste à mettre à jour)

CIRAD-Montpellier : Jean-Pierre Müller, Christophe Le Page, Farnçois Bousquet, Pierre Bommel, Cédric Ratze
LIRMM-Montpellier : Jacques Ferber, Olivier Gutknecht, Fabien Michel
LIL-Calais : Eric Ramat, Philippe Preux, Raphael Duboz
IRD-Bondy : Edith Perrier, Jean-Pierre Treuil, Alain Cardon, Edem Fianyo
LIP6-Paris : Christophe Cambier, Alexis Drogoul, Alain Cardon, David Servat, Valérie Renault
CEMAGREF-Montpellier : Olivier Barreteau, Géraldine Abrami
CEMAGREF-Clermont-Ferrand : Guillaume Deffuant, Frédéric Amblard
ENST-Bretagne : Denis Phan, Antoine Beugnard, Vincent Lelarge
ENIB-Brest : Pierre Chevaillier
INRA-Avignon : Vincent Ginot, Reza Razavi
ENMSE-St Etienne: Olivier Boissier
VGUIDE-Clermont-Ferrand : Nils Ferrand
IREMIA-Réunion : Rémy Courdier
LSIS : équipe INCOD : Bernard Espinasse, Alain Ferrarini, Olivier Labarthe, Julien Serment et Erwan Tranvouez
EPFL-LASEN: Matthieu Amiguet
LIFL: Philippe Mathieu
UTBM-LST: Abder Koukam

La méthode

Pour atteindre cet objectif, la plate-forme de simulation a été pensée en trois couches :

Le noyau multi-agent de simulation fournissant les fonctionnalités de base pour l’exécution de l’ensemble de la plate-forme en centralisé ou en décentralisé ;
Le niveau de modélisation fournissant aux modélisateurs la possibilité d’exprimer leurs données et leurs dynamiques selon de multiples point de vue et à différents niveau d’échelle et d’organisation ;
Le niveau de mise en œuvre des simulations avec les outils d’éditions des données, des dynamiques et des sessions de simulations, outils statistiques et de visualisation graphique.

L’objectif est de développer des APIs à chaque niveau pour permettre aux informaticiens et aux modélisateurs de développer incrémentalement des modules selon leurs besoins, intégrables à la plateforme.

La démarche de réalisation de cette plate-forme sera structurée en deux phase :
1. Spécification des APIs d’intégration capitalisant l’expérience des partenaires :
    a. La couche 1 définira les besoins génériques minimaux pour exécuter des simulations de façon centralisée ou distribuée ;
    b. La couche 2 définira les API génériques nécessaires aux modélisateurs ;
    c. La couche 3 définira les API génériques liés à la démarche de modélisation et à la conduite des simulations (analyse de sensibilité, exploitation des résultats, etc.).
Cette activité pose des défis scientifiques majeurs à la fois sur la représentation multi-modèle, multi-points de vue et multi-échelle et sur la méthodologie de description et de conduite des simulations. Elle sera validée sur le papier à l’aide des exemples déjà développés par les partenaires.
2. Réalisation d’une plate-forme générique commune sur la base des spécifications avec son instanciation sur différents exemples afin de valider sa pertinence.

La réalisation sera décomposé en quatre lots :

La spécification de la couche 1 et sa réalisation sera sous la responsabilité du LIRMM-Montpellier (Jacques Ferber) avec comme partenaires le CIRAD-Montpellier, l’ENIB et le LIP6-Paris.
La spécification de la couche 2 et la réalisation de sa partie générique sera sous la responsabilité du CIRAD-Montpellier (Jean-Pierre Müller) avec comme partenaires le LIRMM-Montpellier, l’IRD-Bondy, le LIL-Calais, ... Le développement de modules spécifiques se fera simultanément par le CIRAD-Montpellier (portage de Cormas), l’IRD-Bondy, ...
La spécification de la couche 3 et la réalisation sera sous la responsabilité de l’INRA-Avignon (Vincent Ginot) (ou ENST-Bretagne (Denis Phan)) avec comme partenaire l’ENST-Bretagne.
La définition des formats d’échange XML pour pouvoir partager les modèles et les spécifications de simulation entre plusieurs plate-formes sera sous la responsabilité de LIL-Calais (Eric Ramat) en collaboration avec le CEMAGREF-Clermont-Ferrand (Frédéric Amblard)

Résultats attendus

Le résultat attendu est une plate-forme de simulation générique disponible sous la forme de logiciel libre permettant de fédérer les efforts de formalisation, de modélisation et d’analyses des simulations de la communauté des modélisateurs multi-agents. Cette plate-forme sera diffusée avec un certain nombre de modules déjà réalisés et un ensemble d’exemples de fonctionnement.

Cette plate-forme assurera une triple interopérabilité :

Entre différents modules logiciels dédiés à la modélisation de certains aspects de la réalité ;
Entre différents modèles d’une même réalité ;
Entre différentes plate-formes, via des formats XML d’échange.

Elle continuera d’évoluer par développement collaboratif selon le modèle des logiciels libres. La coordination à long terme de ce développement sera géré par le CIRAD-Montpellier.

Réunions et compte-rendus

mai 2007 ?	Paris	Réunion MIMOSA
avril 2007 ?	Paris	Réunion du Thème SMA & Simulations	-
12 janvier 2007	Polytech'Montpellier - Montpellier	Le point sur les implémentations MIMOSA : MIMOSA et VLE Simulation distribuée: présentation d'HLA Proposition d'une dimension Méthodologique dans MIMOSA Discussion sur les projets à suivre Présentations en ligne sur googlegroup....	Compte-rendu Présentations
11 novembre 2005	JFSMA '05 - Calais	Discussion sur les objectifs de MIMOSA 2.0	Compte-rendu
9 mars 2004	Cirad - Montpellier	Faire le point sur l'évolution de l'initiative MIMOSA	Compte-rendu (bientôt)
2 avril 2003	LIP6 - Paris	Un point sur le modèle conceptuel MIMOSA XML, interopérabilité des modèles et des plans d'expérience SimExplorer DEVS et les agents réactifs Formulations et analyses mathématiques de systèmes individu-centrés et multi-agents	Compte-rendu Présentation Présentation Présentation Présentation
19 juin 2002	CIRAD - Montpellier	Discussions sur le modèle conceptuel	Compte-rendu
30 avril 2002	IRD - Bondy	Discussions sur le modèle conceptuel de la couche 2	Compte-rendu
7 janvier 2002	ENST - Paris	Présentation des plate-formes	Compte-rendu
10 septembre 2001	Cirad, Montpellier	Première réunion	Compte-rendu

Les plate-formes existantes