Apprentissage de comportements éthiques multi-valeurs par combinaison d’agents juges symboliques et d’agents apprenants
Revue Ouverte d'Intelligence Artificielle, Post-actes des Journées Francophones sur les Systèmes Multi-Agents (JFSMA 2021), Volume 4 (2023) no. 2, pp. 41-66.

Afin de répondre au besoin d’incorporer des considérations éthiques au sein d’algorithmes d’Intelligence Artificielle, nous proposons une nouvelle méthode hybride, combinant raisonnement et apprentissage, où des agents juges évaluent l’éthique du comportement d’agents apprenants. Cette séparation offre plusieurs avantages  : co-construction entre agents et humains  ; juges plus accessibles pour des humains non-experts  ; récompense plus riche par l’utilisation de multiples valeurs morales. Les expérimentations sur la distribution de l’énergie dans un simulateur de Smart Grid montrent la capacité des agents apprenants à se conformer aux règles des agents juges, y compris lorsque les règles évoluent.

To answer the need to imbue Artificial Intelligence algorithms with ethical considerations, this article propose a method combining reasoning and learning, where judging agents evaluate the ethics of learning agents’ behavior. This separation offers several advantages: co-construction between agents and humans; judges more accessible for non-experts humans; richer feedback by using multiple judgments. Experiments on energy distribution inside a Smart Grid simulator show the learning agents’ ability to comply with judging agents’ rules, including when they evolve.

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DOI : 10.5802/roia.56
Mot clés : Éthique, Machine Ethics, Apprentissage Multi-Agent, Apprentissage par Renforcement, Hybride Neural-Symbolique, Jugement Éthique.
Keywords: Ethics, Machine Ethics, Multi-Agent Learning, Reinforcement Learning, Hybrid Neural-Symbolic Learning, Ethical Judgment.

Rémy Chaput 1 ; Jérémy Duval 2 ; Olivier Boissier 3 ; Mathieu Guillermin 4 ; Salima Hassas 1

1 Univ Lyon, UCBL, CNRS, INSA Lyon, Centrale Lyon, Univ Lyon 2, LIRIS, UMR5205, F-69622 Villeurbanne, France
2 LIRIS
3 Mines Saint-Etienne, Univ Clermont Auvergne, CNRS, UMR 6158 LIMOS, Institut Henri Fayol, F - 42023 Saint-Etienne France
4 Sciences and Humanities Confluence Research Center, Lyon Catholic University
Licence : CC-BY 4.0
Droits d'auteur : Les auteurs conservent leurs droits
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[1] Colin Allen; Iva Smit; Wendell Wallach Artificial Morality : Top-down, Bottom-up, and Hybrid Approaches, Ethics and Information Technology, Volume 7 (2005) no. 3, pp. 149-155 | DOI

[2] Michael Anderson; Susan Leigh Anderson Toward ensuring ethical behavior from autonomous systems : a case-supported principle-based paradigm, Workshops at the Twenty-Ninth AAAI Conference on Artificial Intelligence (2015)

[3] Michael Anderson; Susan Leigh Anderson; Vincent Berenz A Value-Driven Eldercare Robot : Virtual and Physical Instantiations of a Case-Supported Principle-Based Behavior Paradigm, Proc. IEEE, Volume 107 (2019) no. 3, pp. 526-540 | DOI

[4] Ronald C. Arkin; Patrick D. Ulam; Brittany Duncan An ethical governor for constraining lethal action in an autonomous system (2009) (Technical report) | DOI

[5] Edmond Awad; Sohan Dsouza; Richard Kim; Jonathan Schulz; Joseph Henrich; Azim Shariff; Jean-François Bonnefon; Iyad Rahwan The moral machine experiment, Nature, Volume 563 (2018) no. 7729, pp. 59-64 | DOI

[6] Anne Boijmans The Acceptability of Decentralized Energy Systems, master thesis, Delft University of Technology (2019)

[7] Olivier Boissier; Rafael Bordini; Fred Hübner; Alessandro Ricci Multi-Agent Oriented Programming : Programming Multi-Agent Systems Using JaCaMo, The MIT Press, 2020 | DOI

[8] Vincent Bonnemains Formal ethical reasoning and dilemma identification in a human-artificial agent system, Ph. D. Thesis, Institut supérieur de l’aéronautique et de l’espace, Toulouse, France (2019)

[9] Grégory Bonnet; Bruno Mermet; Gaële Simon Vérification formelle et éthique dans les SMA, Systèmes Multi-Agents et simulation – Vingt-quatrièmes journées francophones sur les systèmes multi-agents, JFSMA 16, Saint-Martin-du-Vivier (Rouen), France, Octobre 5-7, 2016 (Fabien Michel; Julien Saunier, eds.), Cépaduès Éditions (2016), pp. 139-148

[10] Rafael H. Bordini; Amal El Fallah Seghrouchni; Koen Hindriks; Brian Logan; Alessandro Ricci Agent programming in the cognitive era, Autonomous Agents and Multi-Agent Systems, Volume 34 (2020) no. 2, pp. 1-31 | DOI

[11] Rafael H. Bordini; Jomi Fred Hübner; Michael Wooldridge Programming multi-agent systems in AgentSpeak using Jason, 8, John Wiley & Sons, 2007

[12] Michael Bosello; Alessandro Ricci From programming agents to educating agents – a jason-based framework for integrating learning in the development of cognitive agents, International Workshop on Engineering Multi-Agent Systems, Springer (2019), pp. 175-194 | DOI

[13] Paul Bremner; Louise A Dennis; Michael Fisher; Alan F Winfield On proactive, transparent, and verifiable ethical reasoning for robots, Proceedings of the IEEE, Volume 107 (2019) no. 3, pp. 541-561 | DOI

[14] Rémy Chaput; Olivier Boissier; Mathieu Guillermin; Salima Hassas Apprentissage adaptatif de comportements éthiques, Architectures multi-agents pour la simulation de systeèmes complexes - Vingt-huitième journées francophones sur les systèmes multi-agents, JFSMA 2020, Angers, France, June 29 - July 3, 2020 (Nicolas Sabouret, ed.), Cépaduès (2020)

[15] Nicolas Cointe; Grégory Bonnet; Olivier Boissier Jugement éthique dans les systèmes multi-agents, Systèmes Multi-Agents et simulation – Vingt-quatrièmes journées francophones sur les systèmes multi-agents, JFSMA 16, Saint-Martin-du-Vivier (Rouen), France, Octobre 5-7, 2016 (Fabien Michel; Julien Saunier, eds.), Cépaduès Éditions (2016), pp. 149-158

[16] Nicolas Cointe; Grégory Bonnet; Olivier Boissier Multi-agent based ethical asset management, 1st Workshop on Ethics in the Design of Intelligent Agents (2016), pp. 52-57

[17] Louise A. Dennis; Michael Fisher Practical Challenges in Explicit Ethical Machine Reasoning, International Symposium on Artificial Intelligence and Mathematics, ISAIM 2018, Fort Lauderdale, Florida, USA, January 3-5, 2018 (2018) http://isaim2018.cs.virginia.edu/papers/ISAIM2018_Ethics_Dennis_Fischer.pdf

[18] Virginia Dignum Responsible Artificial Intelligence : How to Develop and Use AI in a Responsible Way, Springer Nature, 2019 | DOI

[19] Nathan Fulton; André Platzer Safe reinforcement learning via formal methods : Toward safe control through proof and learning, Proceedings of the AAAI Conference on Artificial Intelligence, volume 1, Volume 32 (2018) | DOI

[20] Ali Reza Honarvar; Nasser Ghasem-Aghaee An artificial neural network approach for creating an ethical artificial agent, 2009 IEEE International Symposium on Computational Intelligence in Robotics and Automation-(CIRA), IEEE (2009), pp. 290-295 | DOI

[21] Teuvo Kohonen Essentials of the self-organizing map, Neural Networks, Volume 37 (2013), pp. 52-65 | DOI

[22] James H Moor The nature, importance, and difficulty of machine ethics, IEEE intelligent systems, Volume 21 (2006) no. 4, pp. 18-21 | DOI

[23] Vivek Nallur Landscape of machine implemented ethics, Science and engineering ethics, Volume 26 (2020) no. 5, pp. 2381-2399 | DOI

[24] Shelley Nason; John E. Laird Soar-RL : Integrating reinforcement learning with Soar, Cognitive Systems Research, Volume 6 (2005) no. 1, pp. 51-59 | DOI

[25] Nicolas P. Rougier; Yann Boniface Dynamic self-organising map, Neurocomputing, Volume 74 (2011) no. 11, pp. 1840-1847 | DOI

[26] Daniel Schiff; Justin Biddle; Jason Borenstein; Kelly Laas What’s Next for AI Ethics, Policy, and Governance ? A Global Overview, Proceedings of the AAAI/ACM Conference on AI, Ethics, and Society (2020), pp. 153-158 | DOI

[27] Richard S. Sutton; Andrew G. Barto Reinforcement learning : An introduction, MIT press, 2018

[28] Judith Jarvis Thomson Killing, letting die, and the trolley problem, The Monist, Volume 59 (1976) no. 2, pp. 204-217 | DOI

[29] Suzanne Tolmeijer; Markus Kneer; Cristina Sarasua; Markus Christen; Abraham Bernstein Implementations in Machine Ethics : A Survey, ACM Comput. Surv., Volume 53 (2021) no. 6, 132, 38 pages | DOI

[30] Christopher J. C. H. Watkins; Peter Dayan Q-Learning, Machine Learning, Volume 8 (1992) no. 3, pp. 279-292 | DOI | Zbl

[31] Yueh-Hua Wu; Shou-De Lin A low-cost ethics shaping approach for designing reinforcement learning agents, Proceedings of the AAAI Conference on Artificial Intelligence, Volume 32 (2018) no. 1, pp. 1687-1694 | DOI

[32] Han Yu; Zhiqi Shen; Chunyan Miao; Cyril Leung; Victor R. Lesser; Qiang Yang Building Ethics into Artificial Intelligence, Proceedings of the 27th International Joint Conference on Artificial Intelligence (IJCAI’18), AAAI Press, Stockholm, Sweden (2018), pp. 5527-5533 | DOI

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