Les plates-formes distribuées sont hétérogènes dans un grand nombre de domaines, comme le calcul hétérogène sur la grille ou les usines reconfigurables dans l'industrie. Il est primordial de contrôler et d'optimiser le coût économique de telles ou telles plates-formes face à des objectifs d performance. Dans le cas de la grille de calcul, il convient de réserver des processeurs à moindre coût afin de traiter des flux de calcul comme le traitement d'images médicales. Dans l'industrie, une telle plate-forme est par exemple une micro-usine modulaire. Le problème est alors de concevoir cette micro-usine en choisissant les fonctions permettant la fabrication de lots de produits de taille micrométrique à moindre coût, à un débit donné. Cette thèse est une étude de cas dont le but est le dimensionnement, à moindre coût, de telles plates-formes hétérogènes, sous des contraintes de performances imposées en entrée. Dans certains cas, que nous caractérisons, il existe des configurations optimales. Des algorithmes issus de la programmation dynamique sont proposés pour calculer ces configurations. Lorsque les solutions optimales ne peuvent pas être données à cause de leur caractère combinatoire, des solutions heuristiques sont proposées.

Cette thèse propose un guide méthodologique pour l'analyse, la conception, l'implantation et la simulation des Systèmes Multi-Agents Holoniques (SMAH). Ce type de système repose sur une structure hiérarchique auto-similaire, une structure gigogne où les agents sont composés d'agents. La brique de construction de tels systèmes est nommée Holon. Un holon est une entité qui, selon le niveau d'observation, peut être vu, soit comme une partie composante d'un élément de niveau supérieur, soit comme un tout composé d'autres holons. Les SMAH sont utilisés pour analyser les systèmes considérés comme complexes. Ces derniers exhibent généralement une structure hiérarchique où le système est composé de sous--systèmes qui, à leur tour, ont leurs propres sous-systèmes. L'approche adoptée dans cette thèse consiste à exploiter la nature intrinsèquement hiérarchique des systèmes complexes pour les analyser et les modéliser. Afin de concevoir des modèles modulaires et réutilisables, une approche organisationnelle est adoptée. Le principe de l'analyse repose sur l'identification d'une hiérarchie d'organisations, dont le comportement globale est en mesure de représenter le système selon une certaine perspective. Les comportements du système sont récursivement décomposés en un ensemble de sous-comportements en interaction, chacun d'entre eux étant à son tour décomposé jusqu'à atteindre un niveau où les comportements correspondants peuvent être considérés comme élémentaires. A un niveau donné, le comportement composé est représenté par une organisation, et les sous-comportements associés par des rôles. Cette hiérarchie d'organisations est ensuite projetée sur une holarchie (hiérarchie de holons) en charge de lui donner vie et d'exécuter les comportements qui la composent. En sus de la modélisation des systèmes complexes, cette thèse aborde également les problématiques liées à leur simulation. Simuler précisément de tels systèmes requiert généralement d'importantes ressources de calcul. La simulation multi-niveaux permet d'obtenir un compromis entre la précision de la simulation et les ressources de calcul disponibles. L'approche défendue dans ce manuscrit exploite les propriétés des SMAH pour concevoir un modèle de simulation multi-agents multi-niveaux, lequel est ensuite appliquée à la simulation de piétons en environnements urbains visuels.

Notre sujet de recherche s'inspire de notre pratique professionnelle dans la constitution de bases de données d'images industrielles. Nous avons mené une mission d'automatisation d'une partie du fonds photographique des Chantiers de l'Atlantique à Saint-Nazaire. C'est à partir de cette expérience professionnelle que nous avons bâti notre projet.La photo industrielle montre les limites de l'approche habituelle de description qui consiste à lister les mots comme si le mot et sa trace écrite étaient liés à un référent stable et constitué. Notre conception du TAL nous conduit au-delà des mots, des termes et du langage. Notre approche est essentiellement conceptuelle. Le concept renvoie à la construction de la référence qui accompagne le mot : l'objet, l'action, la technologie, le sentiment, et ce à une époque donnée (l'univers de la construction navale peut avoir considérablement évolué de même que le sens des mots). Notre thèse consiste à proposer les principes de constitution d'une ontologie industrielle avec ses domaines, ses limites, ses activités, ses agents, ses produits, en tenant compte du fait que nous travaillons sur un média qui est la photo et qui justifie une rupture d'avec les solutions logicielles et documentaires proposées jusqu'à présent et qui ne prenaient en compte que du texte. Le travail est faiblement lexicologique ou terminologique. Ce n'est pas que le traitement linguistique est exclu de notre démarche. Le problème se posera avec acuité lorsqu'on se situera dans les interfaces en langage naturel.