Raisonnement avec des action concurrentes et ses applications à la planification épistémique et temporelle
Auteur / Autrice : | Julien Vianey |
Direction : | Andreas Herzig, Frédéric Maris |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Informatique et télécommunications |
Date : | Soutenance le 15/12/2020 |
Etablissement(s) : | Toulouse 3 |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Mathématiques, informatique et télécommunications (Toulouse) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Institut de Recherche en Informatique de Toulouse (1995-....) |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Mots clés libres
Résumé
La planification est un problème d'intelligence artificielle pouvant être appliquée à de nombreux domaines. Dans cette thèse nous nous intéressons à étendre les possibilités de la planification pour représenter des problèmes réalistes. Nous opposons les problèmes jouets comme les enfants sales ("muddy children") aux problèmes que l'on peut rencontrer dans le monde réel. Les problèmes du monde réel vont présenter différentes caractéristiques qu'il faudra pouvoir prendre en compte dans leur résolution. Ils sont bien souvent multi-agent et demandent de pouvoir raisonner sur la connaissance des agents, ce que l'on appelle raisonnement épistémique. Les actions des agents peuvent nécessiter une certaine durée pour se réaliser et les agents peuvent les réaliser en parallèle. Enfin, les actions peuvent avoir des conséquences imprévisibles ou des événements indépendants peuvent se produire. Différents domaines de planification ont été étudiés pour ajouter ces différents aspects à la planification classique. Bien que l'aspect multi-agent ait été étudié en combinaison avec les trois autres, les autres combinaisons ne l'ont pas ou peu été. Le but de cette thèse est d'apporter des éléments pour permettre de résoudre des tâches de planification multi-agent, temporelles et épistémiques. Ces trois aspects (multi-agent, temporel et épistémique, abrégé en MaTEp) nous semblent les plus importants à associer. L'incertain représente un ajout bien plus conséquent puisqu'il peut être présent à de multiples niveaux dans les problèmes et il peut être géré de très nombreuses manières. Nous commençons par présenter une famille de problèmes de planification MaTEp, les problèmes de bavardage temporels et épistémiques. Le problème du bavardage épistémique est un problème où plusieurs agents ont chacun une information connue d'eux seuls. Ils peuvent s'appeler pour partager l'intégralité des connaissances qu'ils ont, sur les informations de chacun mais aussi sur la connaissance des agents sur ces informations. Le but est alors d'avoir une connaissance partagée par tous les agents jusqu'à une certaine profondeur. Avec une profondeur de 1 on voudra que tous les agents connaissent tous les secrets. Avec une profondeur de 2 on voudra également que tous sachent que tous connaissent tous les secrets. Nous généralisons ici ce problème en ajoutant des contraintes temporelles sur les communications. Les agents ne peuvent s'appeler ou sont forcés de s'appeler à certains moments. Nous montrons que cette famille de problèmes est NP-complète, et ce même si on ajoute des buts négatifs comme avoir l'agent i qui ignore le secret de l'agent j. Nous présentons ensuite une logique dynamique que l'on appelle logique dynamique d'affectations propositionnelles parallèles (DL-PPA) avec des programmes parallèles. Nous montrons que les problèmes de satisfiabilité et de model-checking sont tous les deux PSPACE-complets.