Planification avec préférences basée sur la Théorie de l'Utilité Multi-Attribut couplée à une intégrale de Choquet : application à l'interopérabilité des organisations en gestion de crise

This study aims to solve preference-based planning problems. The originality of this work is to represent preferences using a formalism from multicriteria decision analysis namely a MAUT model (acronym for Multi-Attribute Utility Theory) along with a Choquet integral. This formalism generalizes the notion of preference used in PDDL (the Planning Domain Definition Language). Indeed, the proposed PDDL3/MAUT extension improves the PDDL expressiveness by allowing to use any number of numeric preferences, aggregating preferences and considering interactions between preferences. As a consequence, it can represent more accurately the intrinsic complexity of decision-makers preferences. Furthermore, an algorithm for preference-based planning has been designed. It has been used to implement a planner named ChoPlan whose performances have been compared to state of the art planners. In addition, this work adresses the problem of organization’s interoperability in crisis management. Indeed, a decision aid system supporting decision-makers during the design of collaborative plans is presented. It helps stakeholders to model the situation to solve, the responders’ capabilities as well as objectives, constraints and preferences of the decision-makers. These models are then processed to generate a preference-based planning problem that is solved using the ChoPlan planner.Cette étude s'intéresse à la prise en compte des préférences des décideurs dans le cadre de la résolution des problèmes de planification. L'originalité de l'approche retenue consiste à représenter les préférences en utilisant un formalisme issu de l'aide à la décision multicritère à savoir un modèle MAUT (acronyme de Théorie de l'Utilité Multi-Attribut) couplé à une intégrale de Choquet. Ce formalisme généralise la notion de préférence utilisée en PDDL (le Langage de Définition des Domaines de Planification). Ainsi, l'extension PDDL3/MAUT proposée enrichit le pouvoir expressif du PDDL en permettant d'utiliser facilement un nombre quelconque de préférences numériques, d'agréger des préférences entre elles ou encore de considérer d'éventuelles interactions entre les préférences du problème. En conséquence, elle permet de représenter plus finement la complexité intrinsèque des préférences des décideurs. Par ailleurs, un algorithme pour la résolution des problèmes de planification avec préférences est proposé. Ce dernier est mis en oeuvre dans le planificateur ChoPlan qui a été développé dans le cadre de cette étude et dont les performances ont été comparées à celles des planificateurs de l'art. En outre, les travaux réalisés contribuent à la résolution de la problématique de l'interopérabilité des organisations en situation de crise. En effet, un système d'aide à la décision capable de supporter les décideurs lors de l'élaboration de plans d'action collaboratifs est présenté. Ce dernier permet de modéliser la situation à résoudre, les capacités des partenaires mobilisés ainsi que les objectifs, contraintes et préférences des décideurs. Les modèles ainsi réalisés sont ensuite transformés afin de générer un problème de planification avec préférences qui est résolu à l'aide de ChoPlan