Ce chapitre présente un état de la recherche sur la formalisation du raisonnement d’un agent au sujet d’un système dynamique qu’il peut observer (au moins partiellement) et sur lequel il peut éventuellement agir (ou du moins décider d’actions à exécuter, même s’il ne s’en charge pas directement). Nous définissons d’abord les concepts de base du domaine : les états du système, les actions ontiques et épistémiques, les observations ; puis les processus de raisonnement : la prédiction, la progression, la régression, la postdiction, le filtrage, l’abduction et l’extrapolation. Nous décrivons ensuite les problèmes classiques de représentation des actions et comment ces problèmes sont résolus dans certains langages standard de représentation d’actions (ou langages d’actions) ; pour des raisons d’espace, nous nous focalisons sur les langages principaux que sont le calcul des situations, STRIPS et les langages propositionnels d’action, les logiques temporelles, et les réseaux bayésiens dynamiques. Nous abordons enfin un cas particulier de prédiction : la mise-à-jour des connaissances.