Sujet de Thèse
Titre :
Dynamique de systèmes multi-agents en présence d'influenceurs externes en compétition
Dates :
2020/10/01 - 2023/09/30
Encadrant(s) :
Autre(s) encadrant(s) :
LASAULCE Samson (Samson.LASAULCE@lss.supelec.fr)
Description :
Contexte et objectif: Le sujet et principalement motivé par le problème important du marketing viral dans un réseau social. L'opinion (par exemple politique ou vis-à-vis d'un objet de consommation) d'une personne est en partie influencée par celles de ses connaissances (« ses amis »). Le réseau de connaissances peut aussi bien être physique que virtuel ; dans le deuxième cas, on parle de réseau social électronique. L'étude formelle de la dynamique d'opinion constitue un thème de recherche actif et principalement ancré dans le domaine de la théorie du contrôle et donc de l'Automatique au sens large. Bien que riche, la littérature de la dynamique d'opinion (voir par exemple les travaux de référence [1][2] qui représentent bien l'approche classique de la littérature) ne traite pas de manière formelle un scénario dont l'importance sociétale ne fait que croître à savoir l'étude de la dynamique d'opinion en présence de plusieurs influenceurs externes ayant des intérêts divergents. Un exemple simple en politique est celui d'une élection impliquant plusieurs candidats en compétition. Un autre exemple est le cas de la compétition entre des acteurs économiques qui veulent influencer via Internet les consommateurs pour les attirer vers leurs produits. Dans ce contexte, un agent du réseau social (un électeur ou un consommateur typiquement) est donc à la fois influencé par ses voisins (ou amis) du réseau mais aussi par les influenceurs externes qui agissent principalement via des campagnes (e.g., politiques ou de marketing).
Plan de travail: Suite à la publication de plusieurs travaux communs ([3],[4][5][6]), un projet PEPS en commun, et plusieurs réunions de travail, nous avons clairement identifié plusieurs problèmes techniques non-triviaux pour bâtir le cadre formel pour aborder les problèmes décrits.
1) Analyse de la compétition entre plusieurs marketeurs qui doivent optimiser leur stratégie d'investissement i.e., ordonnancer leur budget spatio-temporellement. Pour cela, nous voudrions éprouver plusieurs modèles de jeux et voir lequel semble le plus adapté (jeu statique, jeu répété, jeu stochastique). Un point particulièrement intéressant est l'étude de l'effet de la tension qui existe entre les marketeurs, effet non étudié dans la littérature de la théorie du contrôle où les solutions étudiées sont typiquement de type consensus. Existe-il des équilibres de Nash du jeu considéré ? Comment les calculer ? Quel est le prix de l'anarchie associé ?
2) Dans un deuxième temps nous voudrions revisiter le modèle de dynamique d'opinion considéré pour inclure l'aspect propagation de croyances. Autrement dit, un agent prend en compte l'opinion d'un autre agent mais lui associe une fiabilité, comme deux étages d'un turbo-décodeur qui s'échangent de l'information extrinsèque. Quel est l'effet de la prise en compte de l'information de fiabilité sur la dynamique d'opinion ? Existe-t-il un seuil critique en termes de nombre d'agents bien informés qui permet d'éviter la propagation d'informations non fiables (fausse rumeur sur un produit)?
Liste de références bibliographiques
[1] M. H. DeGroot. Reaching a consensus. Journal of the American Statistical Association, 69(345):118-121, 1974.
[2] N. E. Friedkin, E. C. Johnsen. Social influence and opinions. Journal of Mathematical Sociology.15(3-4), pp. 193-206, 1990.
[3] V. S. Varma, I.-C. Morarescu, S. Lasaulce, S. Martin. Opinion dynamics aware marketing strategies in duopolies. IEEE CDC 2017.
[4] I.-C. Morãrescu, V.S. Varma, L. Busoniu, S. Lasaulce - Space-Time Budget Allocation for Marketing Over Social Networks. 6th IFAC Conference on Analysis and Design of Hybrid Systems, Oxford, UK.
[5] V.S. Varma, I.-C. Morãrescu, S. Lasaulce, S. Martin - Marketing resource allocation in duopolies over social networks. IEEE Control Systems Letters (L-CSS), Vol. 2, No.4, 593-598, 2018.
[6] V.S. Varma, S. Lasaulce, J. Mounthanyvong, I.-C. Morãrescu - Allocating marketing resources over social networks: A long-term analysis. IEEE Control Systems Letters (L-CSS),Vol. 3, No.4, 1002-1007, 2019.
Plan de travail: Suite à la publication de plusieurs travaux communs ([3],[4][5][6]), un projet PEPS en commun, et plusieurs réunions de travail, nous avons clairement identifié plusieurs problèmes techniques non-triviaux pour bâtir le cadre formel pour aborder les problèmes décrits.
1) Analyse de la compétition entre plusieurs marketeurs qui doivent optimiser leur stratégie d'investissement i.e., ordonnancer leur budget spatio-temporellement. Pour cela, nous voudrions éprouver plusieurs modèles de jeux et voir lequel semble le plus adapté (jeu statique, jeu répété, jeu stochastique). Un point particulièrement intéressant est l'étude de l'effet de la tension qui existe entre les marketeurs, effet non étudié dans la littérature de la théorie du contrôle où les solutions étudiées sont typiquement de type consensus. Existe-il des équilibres de Nash du jeu considéré ? Comment les calculer ? Quel est le prix de l'anarchie associé ?
2) Dans un deuxième temps nous voudrions revisiter le modèle de dynamique d'opinion considéré pour inclure l'aspect propagation de croyances. Autrement dit, un agent prend en compte l'opinion d'un autre agent mais lui associe une fiabilité, comme deux étages d'un turbo-décodeur qui s'échangent de l'information extrinsèque. Quel est l'effet de la prise en compte de l'information de fiabilité sur la dynamique d'opinion ? Existe-t-il un seuil critique en termes de nombre d'agents bien informés qui permet d'éviter la propagation d'informations non fiables (fausse rumeur sur un produit)?
Liste de références bibliographiques
[1] M. H. DeGroot. Reaching a consensus. Journal of the American Statistical Association, 69(345):118-121, 1974.
[2] N. E. Friedkin, E. C. Johnsen. Social influence and opinions. Journal of Mathematical Sociology.15(3-4), pp. 193-206, 1990.
[3] V. S. Varma, I.-C. Morarescu, S. Lasaulce, S. Martin. Opinion dynamics aware marketing strategies in duopolies. IEEE CDC 2017.
[4] I.-C. Morãrescu, V.S. Varma, L. Busoniu, S. Lasaulce - Space-Time Budget Allocation for Marketing Over Social Networks. 6th IFAC Conference on Analysis and Design of Hybrid Systems, Oxford, UK.
[5] V.S. Varma, I.-C. Morãrescu, S. Lasaulce, S. Martin - Marketing resource allocation in duopolies over social networks. IEEE Control Systems Letters (L-CSS), Vol. 2, No.4, 593-598, 2018.
[6] V.S. Varma, S. Lasaulce, J. Mounthanyvong, I.-C. Morãrescu - Allocating marketing resources over social networks: A long-term analysis. IEEE Control Systems Letters (L-CSS),Vol. 3, No.4, 1002-1007, 2019.
Mots clés :
systemes multi-agents, dynamique d'opinion, theorie des jeux
Conditions :
Durée: 3 ans
Employeur: Université de Lorraine
Profil attendue: Le candidat doit avoir une base mathématique solide et une bonne maitrise de la théorie du contrôle.
Employeur: Université de Lorraine
Profil attendue: Le candidat doit avoir une base mathématique solide et une bonne maitrise de la théorie du contrôle.
Département(s) :
| Contrôle Identification Diagnostic |
Financement :
Contrat doctoral UL
Publications :
