Systèmes d'agents normatifs: concepts et outils logiques

The word agent has been introduced to hide the different origins of the participants of an interaction, which could be software products or human beings. An agent may be considered as a black box having the capacity for controlling its behavior. This property, called autonomy, is in contradiction with the possibility to control the agent's behavior from outside. In this thesis, the social norms are proposed as a trade-off solution to solve this contradiction. A norm has the double role to inform of the desired behavior and to influence the agents to follow it. This report is divided in two parts: one introduces the concepts, the other describes the tools. The first part is built on the social paradigm of the MAS conception. We show how the notions of social dependence, organization and role offer a better way to describe the interaction among agents. In order to highlight the meaning we give to the notion of norm, we study the way this concept is used in other domains such as law, computer security, distributed systems and agent-based systems. Then we describe our solutions to the problems concerning the normative interaction. The architectural structures that we propose are called Normative Agent Systems (NAS). We also give a description of the main actors of such systems and we show what tools are needed to build them. The description of the norms makes use of certain concepts such as action, time, obligations or agency. The second part describes how these concepts are formalized in the literature (e.g. temporal logic, deontic logic, action logic) and which are their shortcomings. We propose a temporal formalism that allows us to describe the normative interaction and we show its applicability. The formalism is used to provide the tools necessary to the construction of the main actors of a NAS: agent behavior monitoring, violation detection, deontic scheduling or planning, normative communication.Le terme agent a été introduit pour masquer l'origine diverse des participants (produits logiciels ou humains) intervenant dans une interaction. Un agent est considéré comme une boîte noire capable de contrôler son comportement. Cette propriété, appelée autonomie, est en contradiction avec la possibilité de contrôler l'agent depuis l'extérieur. Dans cette thèse, nous proposons la norme sociale comme une solution de compromis à ce conflit. Une norme a le double rôle d'informer quel est le comportement désirable et d'influencer les agents pour qu'ils l'adoptent. Cette thèse comprend deux parties, la première introduit les concepts, la seconde propose les outils. La première partie est centrée autour du paradigme de la conception sociale des Systèmes Multi-Agents (SMA). Nous montrons comment les notions de dépendance sociale, d'organisation et de rôle permettent de mieux décrire l'interaction entre agents. La notion de norme est définie dans ses diférentes acceptions : domaine juridique, sécurité informatique, systèmes distribués, et SMA. Ensuite, nous présentons nos choix et nos solutions concernant l'interaction normative. Les structures architecturales qui en résultent sont appelées Système d'Agents Normatifs (SAN). Nous montrons quels en sont les acteurs majeurs et quels sont les outils pour les construire. La description des normes utilise les concepts d'action, de temps, d'obligation et d'agence. La deuxième partie montre comment ces concepts sont formalisés dans la littérature (p. ex. logique temporelle, déontique, de l'action) et présente leurs inconvénients majeurs. Ensuite, nous proposons un modèle temporel pour décrire l'interaction normative en expliquant les choix des éléments utilisés et nous montrons son applicabilité. Le modèle est utilisé pour produire les outils nécessaires à la construction des SAN : le monitoring des comportements des agents, la détection des violations, l'ordonnancement déontique, la communication normative