A multiagent simulator to help collective decision-making: application to water management

Un Simulateur Multi-Agent pour l'Aide à la Décision d'un Collectif :
Application à la Gestion d'une Ressource Limitée
Agro-environnementale

Marjorie Le Bars (1)

1 LAMSADE - Laboratoire d'analyse et modélisation de systèmes pour l'aide à la décision

The present work was carrying on tool development to help negotiation between different actors involved into water management. Water distribution for large hydrographical areas is a real challenge in our modern societies. One of the objectives is to reduce the frequency and extent of water conflicts through the establishment of multilateral negotiations, where different public and private interests can be represented in a structured institutional environment. The aim of these negotiations is to reach a compromise that will improve the situation of some with the agreement of the others. But few are in a position to negotiate, notably because of the lack of tools and methods necessary to collectively assess the impact of the different scenarios and to organise the negotiation. The aim of our work is to supply methods and tools to help negotiation where the main skate is to establish water allocation rules for different users. On the one hand, we have put to the BDI (Beliefs, Desires, Intentions) agent conception to problem from social sciences. On the other hand, we have developed a multi-agent framework integrated negotiation guiding. Finally, we have started to develop an interactive methodology with real actors. The simulation tool development have been done toward two stages: First, we have developed a tool (Manga) for water table management. This tool allowed testing different water allocation rules and testing different farmer's behaviours facing climatic risks. Secondly, when we have tested to real situation with different water resources (dam, water table, lakes...) we have improved the actors behaviour representations based on BDI concepts.

Notre travail a porté sur le développement d'un instrument pour l'aide à la négociation des acteurs impliqués dans la gestion de l'eau, ressource posant actuellement de façon accrue le problème de la durabilité. Pour cette ressource des directives générales ont été édictées au niveau national et européen. La mise en œuvre concrète de ces réglementations passe au niveau régional et au niveau local par la création de règles résultant de négociations entre les différents acteurs concernés. Toutefois, l'émergence de ces règles de gestion et d'allocation de la ressource se fait bien souvent sans vision des conséquences résultant de l'adoption de celles-ci tant au niveau global qu'au niveau individuel. Le but de notre travail est de fournir méthodes et instruments pour faciliter une négociation dont l'enjeu est de déterminer les règles d'accès à cette ressource pour les différents utilisateurs. Nous avons, d'une part, mis à l'épreuve la conception agent BDI (Beliefs, Desires and Intentions) à un problème relevant des sciences sociales et de grande taille. D'autre part, nous avons conçu une architecture multi-agent appropriée au problème posé intégrant la dimension négociation. Enfin, nous avons initié une méthodologie de conception interactive avec les acteurs de terrain. La construction de l'instrument de simulation s'est faite en deux phases : Une première maquette (Manga) concerne une situation simple de gestion (type nappe). Manga a permis d'explorer différents corps de règles d'attribution de l'eau et attitudes des agriculteurs face au risque climatique. Toutefois passer à des situations de gestion plus réalistes mais plus complexes, nous a conduit à enrichir fortement la représentation des acteurs et à concevoir une deuxième maquette (MangaLère). En nous appuyant sur le cas concret de la gestion de la Lère, nous avons testé l'adéquation du formalisme BDI à la représentation des acteurs concernés et commencé à développer une ontologie propre au problème posé.

Mots clés: Multi-agent system; BDI agent; water management; negotiation

Mots clés: SMA; négociation; BDI; gestion de la ressource en eau; simulation

Domaines: Modélisation et simulation

Marjorie Le Bars. Un Simulateur Multi-Agent pour l'Aide à la Décision d'un Collectif :
Application à la Gestion d'une Ressource Limitée
Agro-environnementale. Modélisation et simulation. Université Paris Dauphine - Paris IX, 2003. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00011210⟩