Systèmes complexes

Diplômes intégrant cet élément pédagogique :

Descriptif

Inspirés par les systèmes biologiques et sociaux, partout dans le monde de nombreux groupes de chercheurs travaillent sur ce challenge : comment comprendre et gérer la complexité d'un système. Etonnamment, les systèmes naturels montrent un comportement stable et autorégulé, qui s’adapte facilement aux caractéristiques imprévisibles de l’environnement dans lequel il évolue. De tels systèmes réussissent des changements d'échelle, l'adaptabilité, l'auto-réparation, et la robustesse, souvent en exploitant des comportements "émergents". En comprenant les propriétés émergentes et d'auto-organisation des systèmes naturels, pouvons-nous les mêmes principes pour concevoir et construire des systèmes informatiques qui soient robustes, adaptables, auto-réparables, etc.? Plan : Caractéristiques et propriétés des systèmes complexes ; Emergence, auto-organisation, décentralisation, décomposabilité fonctionnelle limitée, non-tractabilité ; Etat critique auto-organisé ("self organised criticality"). Automates cellulaires, Modèle de ségrégation de Schelling, Jeu de la Vie. Intelligence d'essaim, algorithme d'optimisation des colonies de fourmis (ACO), stigmergie ; Robotique d'essaim, tri, regroupement, architectures ; Théorie du chaos, sensitivité aux conditions initiales, fractales, attracteurs ; Algorithmes génétiques ; Réseaux de neurones.

Pré-requis

Programmation

Compétences visées

1. Devenir familier avec certains exemples importants de systèmes complexes à travers une variété de sujets

2. Comprendre les concepts clé en systèmes complexes (par exemple l'émergence, l'auto-organisation, le contrôle distribué, etc.) et introduire à certains domaines théoriques qui sont concernés par la complexité.

4. Etudier des outils informatiques pour la modélisation, l'exploration et la construction de systèmes complexes.

Bibliographie

Les Systèmes complexes.  Hervé P. Zwirn. Odile Jacob

Complexity: Life at the Edge of Chaos.Roger Lewin. Dent

Santa Fe Institute: http://www.santafe.edu/

Informations complémentaires

Méthode d'enseignement : En présence
Langue(s) : Français