Comprendre le fonctionnement de simulations sociales ... - Risc

isolément, il n’est pas possible de modéliser les interactions entre ces unités. Enfin, les notions de motivations,
de buts ou d’intentions des unités ne peuvent en général que difficilement être prises en compte en
microsimulation. En effet, chaque unité évolue d’année en année uniquement de manière stochastique en ne
prenant en compte que son état courant et sa probabilité de transition vers les états possibles suivants. Le
processus est donc typiquement markovien. En écologie, le terme de simulation individus-centrée ne connaît pas
la distinction qui existe en simulation sociale entre microsimulation et simulation multi-agents (Grimm, 1999),
le terme regroupant, en écologie, les deux acceptions. Nous pourrions cependant voir un parallèle aux modèles
de microsimulation dans les modèles à compartiments ou les matrices de Leslie en écologie (Pavé, 1994).
2.1.7.2 La théorie des jeux
Un champ particulièrement intéressant qui adopte également une approche individus-centrée est celui
de la théorie des jeux (Von Neumann et Morgenstern, 1944). De manière générale, la théorie des jeux s’intéresse
à l’étude des choix rationnels que peuvent faire des joueurs face à un dilemme. Le plus connu d’entre eux, le
dilemme du prisonnier (Flood, 1958) correspond à la situation dans laquelle deux joueurs, des prisonniers,
doivent choisir entre trahir (dénoncer leur acolyte) et coopérer (se taire) sans avoir la possibilité de
communiquer. Le dilemme tient dans le fait que la solution la plus avantageuse pour chacun est de trahir, mais
que la solution la plus avantageuse collectivement est une double coopération. La pire solution collective du jeu
est alors la trahison des deux joueurs. Les dilemmes de ce type prennent souvent appui sur une matrice des gains
qui permet, en croisant les réponses de chacun des joueurs, de déterminer le gain de chacun. De nombreuses
extensions de ce jeu particulier ont été réalisées : dilemme du prisonnier itéré, dilemme à n joueurs, jeu spatialisé
dans lequel les joueurs résolvent le dilemme avec leurs plus proches voisins. Dans le cadre du dilemme du
prisonnier itéré à n joueurs, de nombreux travaux se basent également sur des stratégies pour déterminer la
décision des joueurs (Axelrod, 1992) et utilisent éventuellement des algorithmes évolutionnistes (Hales, 2001).
Dans le domaine plus large de la théorie des jeux, de nombreux autres dilemmes ont été mis en
évidence pour caractériser des situations typiques de conflit social ou de choix social, ainsi le jeu de l’ultimatum,
jeux bien public bien privé ou la tragédie des communs. En particulier certains jeux se focalisent sur la notion de
coalition (Shapley et Scarf, 1974). Les hypothèses classiques qui sous-tendent la théorie des jeux sont cependant
parfois discutables et souvent discutées, en particulier le fait que chaque joueur soit parfaitement rationnel et
cherche à ce titre à optimiser son gain. Cependant, cette hypothèse de rationalité permet d’avoir dans ce cadre
des comportements simples et déterministes et conduit au fait que la plupart des jeux formalisés sont solubles
analytiquement, au sens où l’on peut analytiquement en trouver des caractéristiques fondamentales comme les
solutions (n-uplets de choix dans un jeu à n joueurs) qui correspondent à un équilibre de Nash ou qui sont
Pareto-optimales. L'équilibre de Nash correspond à une situation dans laquelle chaque joueur, s’il considère le
choix de l’autre comme fixé, n’a pas intérêt à modifier son propre choix. La simulation est, de plus, souvent
utilisée dans ce cadre pour aider à la recherche de la solution analytique dans des cas complexes, typiquement le
cas de la recherche de stratégies viables dans le cas du dilemme du prisonnier itéré spatialisé à n joueurs.
2.1.7.3 Les automates cellulaires
Une des approches individus-centrée parmi les plus employée concerne les automates cellulaires, dont
l’exemple le plus connu (au moins pour les informaticiens) est le « Jeu de la vie » de Conway (exposé par
Gardner (1970)). Ceux-ci ont en fait été introduits dans les sciences naturelles par John Von Neumann à la fin
des années 40 (Von Neumann et Burks, 1966) principalement dans le but de fournir une abstraction
réductionniste de la vie et des systèmes auto-reproducteurs.
Formellement un automate cellulaire est composé de cellules A, chaque cellule A i étant caractérisée par
son état X i et une fonction de changement d’état f i .
Nous pouvons distinguer dès lors deux cas d’automates cellulaires, dont la topologie sous-jacente sera
systématiquement un graphe statique et majoritairement une grille carrée repliée (un tore cf. Figure 2-1).
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