Systèmes multi-agents et Biologie

1. Groupe ASA « Journée Recherche-Industrie » 09/11/00 Les systèmes multi-agents et leurs applications Systèmes multi-agents et Biologie J. Tisseau tisseau@enib.fr

2. Plan • LI2 • Agent-cellule • Simulation en hématologie • Conclusion

3. Formation professionnelle Transfert Formation initiale Recherche Laboratoire d’Informatique Industrielle • Contrats ( 20 en 5 ans )Alcatel,Cap Gemini, CEA, CNET, CS, DCN, GéoMedia, Ifremer, TTS, ... • Virtualys • Mastère RVD (500h + 6 mois de stage) Equipe (16) • Module RV (ENIB : 120h) • Module RVD (DEA : 20h) • Réalité Virtuelle • Systèmes Multi-Agents pause EA 2215 UBO/ENIB

4. sens action temps réel interactive Modèle esprit en ligne Réalité Virtuelle ce qu'EST le modèle ce que FAIT le modèle intention Animation Simulation comportement apparence Modélisation ce que DEVIENT le modèle

5. distribuée et coopérative. Réalité virtuelle • Ensemble de méthodes et d’outils • permettant de • percevoir, • expérimenter, • modifier • des modèles, en temps réel, • de manière interactive

6. Réflexe anthropocentrique sens sens sens sens sens sens sens sens sens action action action action action action action action action Modèle Modèle Modèle Modèle Modèle Modèle Modèle Modèle Modèle esprit esprit esprit esprit esprit esprit esprit esprit esprit Univers de modèles

7. Les outils • Conception d’un environnement multi-agents pour l’implémentation des comportements des entités peuplant les univers virtuels • Conception d’une architecture distribuée pour • le travail coopératif en Réalité Virtuelle

8. Les outils Outil de prototypage interactif et coopératif • Aménagement urbain (CUB, GéoArchitecture/UBO) • Ecologie (UMR EcoBio) • Ergonomie (DCN/DGA) • Hématologie (CHU/UBO) • Immunologie (CHU/UBO) • Productique (LIMI/UBO) • Réseaux informatiques (CNET, DGA) • Sécurité civile (INESC, SDIS-29) • Traitement d’images (IFREMER)

9. Plan • LI2 • Agent-cellule • Simulation en hématologie • Conclusion

10. système multi-cellulaire cellule Agents/Cellules système multi-agents agent

11. In vivo • In vitro Simulation et Biologie • In virtuo

12. 02321 Récepteurs Agent Agent 02321 Modèle d’agent-cellule

13. ln(x) agents fonctions Comportements > 1 02321 Agent 02321 Modèle d’agent-cellule

14. Reproduction • Activation Comportements • Internalisation > 1 • Expression de récepteurs 02321 • Mutation de récepteurs • ... Modèle d’agent-cellule

15. Lymphocyte B-CD5

16. Il2+aBCR+B aCD5+Il2+aBCR+B Injection aCD5 Lymphocyte B-CD5 Population des cellules BCD5 temps

17. Plan • LI2 • Agent-cellule • Simulation en hématologie • Conclusion

18. Prothrombine Facteur VIII Facteur X Facteur V Facteur IX Thrombine F.W F.W F.W F.W Endothéliale Fibrinogène Facteur VII Plaquette Fibrine Fibroblaste + Facteur tissulaire Modèle multi-agents de la coagulation

19. Modèle multi-agents de la coagulation VIIIa + IXa -> VIIIa-IXa VIIIa-IXa + X -> VIIIa-IXa + Xa Va-Xa + II -> Va-Xa + IIa AT3 + (IXa, Xa, XIa, IIa) -> 0 alpha2M + IIa -> 0 I + IIa -> Ia + IIa TM (endo cell) + IIa -> IIi AT3(endo cell) + (IXa, Xa, XIa, IIa) -> 0 ProC + IIi -> PCa + IIi PCa + Va -> 0 PCa + Va-Xa -> Xa PCa + PS -> PCa-S PCa + PCI -> 0 PCaS + Va -> 0 PCaS + V -> PCa-S-V PCa-S-V + VIIIa-IXa -> IXa PCa-S-V + VIIIa -> 0 Fibroblaste + VIIa -> VII-TF VII + VIIa -> VIIa + VIIa VII + VII-TF -> VIIa + VII-TF IX + VII-TF -> IXa + VII-TF X + VII-TF -> Xa + VII-TF TFPI + Xa -> TFPI-Xa TFPI-Xa + VII-TF -> 0 VII + IXa -> VIIa + IXa IXa + X -> IXa + Xa II + Xa -> IIa + Xa XIa + IX -> XIa + IXa XIa + XI -> XIa + XIa IIa + XIa -> IIa + XIa IIa + VIII -> IIa + VIIIa IIa + V -> IIa + Va Xa + V -> Xa + Va Xa + VIII -> Xa + VIIIa Xa + Va -> Va-Xa 34 réactions Cellules fibroblastes, endothéliales, plaquettes Facteurs procoagulants TF, I, II, V, VII, VIII, IX, X, XI Facteurs inhibiteurs TFPI, AT3, 2M, PC, PS, PZ, TM, ZPI

20. Simulation multi-agents de la coagulation

21. Eléments de validation du modèle multi-agents • Comparaison simulation multi-agents expérience biologiquecourbe de génération de thrombine • Cohérence vis à vis de pathologieshémophilie + traitement thrombophilie + traitement

22. Coagulation in-vitro Coagulation « in-virtuo »

23. Hémophilies A et B

24. Traitement de l’hémophilie B par le NovoSeven

25. Traitement du facteur V Leiden par l’héparine

26. Tester des hypothèses

27. Plan • LI2 • Agent-cellule • Simulation en hématologie • Conclusion

28. Conclusion Intérêts mutuels des systèmes multi-agents et de l’immunologie • SMA  immunologie :expérimentation « in virtuo » • Immunologie  SMA :adaptation, coopération, auto-organisation

29. Conclusion Traitement d’images

30. Conclusion • oRis : • http://www.enib.fr/~harrouet • Publications sur SMA/Biologie : • http://www.enib.fr/~ballet

31. Groupe ASA « Journée Recherche-Industrie » 09/11/00 Les systèmes multi-agents et leurs applications Systèmes multi-agents et Biologie J. Tisseau tisseau@enib.fr