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• W74680237 abstract "Cette these decrit une partie du travail effectue dans le cadre du projet europeen Symbrion 1 . Ce projet vise a la realisation de tâches complexes necessitant la cooperation de multiples robots dans un cadre de robotique en essaim (au moins 100 robots operant ensemble). De multiples problemes sont etudies par le projet dont : l’auto-assemblage de robots en structures complexes et l’auto-organisation d’un grand nombre de robots afin de realiser une tâche commune. Le principal sujet porte sur les mecanismes d’auto-adaptation pour la robotique modulaire et en essaim, avec un interet pour des capacites de forte coordination et de cooperation a l’echelle de l’essaim.Les difficultes rencontrees dans la realisation de ce projet sont dues a l’utilisation de robots dans des environnements ouverts restant inconnus jusqu’a la phase de deploiement. Puisque les conditions d’operations ne peuvent etre predites a l’avance, des algorithmes d’apprentissage en ligne doivent etre utilises pour elaborer les comportements utilises. Lorsqu’un grand nombre de robots sont utilises, plusieurs considerations doivent etre prise en compte : capacite de communication reduite, faible memoire, faible capacite de calcul. Par consequent les algorithmes d’apprentissage en ligne doivent etre distribues a travers l’essaim.De multiples approches ont deja ete proposees pour faire face aux problemes poses par l’apprentissage en ligne decentralise de comportements robotiques, parmi lesquels la robotique probabiliste, l’apprentissage par renforcement, et la robotique evolutionnaire. Cependant, le probleme aborde dans le cadre de cette these se caracterise par le fait que l’on considere un groupe de robots (en lieu et place d’un seul et unique robot). De plus, du a la nature ouverte de l’environnement, il n’est pas possible de supposer que l’ingenieur humain ait les connaissances necessaires pour definir les elements indispensables aux processus d’apprentissage.Assurer l’integrite de l’essaim est place en tant que premier element d’une feuille de route visant a definir un ensemble d’etapes necessaires a la realisation d’une tâche par un groupe de robot dans un environnement ouvert :– Etape 1 : Assurer l’integrite de l’essaim.– Etape 2 : Maintenir les robots disponibles en tant que service a l’utilisateur.– Etape 3 : Realiser la tâche definie par l’utilisateur.Dans le cadre de cette these nous travaillons a la realisation de l’etape 1 de cette feuille de route, et assumons l’hypothese de travail suivante :Hypothese de travail : Dans un cadre de robotique collective en environnement ouvert, la realisation d’une tâche definie par l’utilisateur implique tout d’abord un comportement auto-adaptatif.Le sujet de cette these est la realisation de solutions algorithmiques decentralisees pouvant garantir l’in- tegrite d’un essaim de robots en environnement ouvert lorsque un systeme robotique collectif utilise une communication locale. La principale difficulte a sa resolution est le besoin de prendre en compte l’envi- ronnement. En effet, en fonction de l’environnement courant, les robots peuvent avoir a demontrer une grande variete de comportements a l’echelle globale comme la cooperation, la specialisation, l’altruisme, ou la division du travail.Dans cette these nous introduisons et definissons le probleme de l’Adaptation Evolutionnaire Distribuee Guidee par l’Environnement. Nous proposons un algorithme pour resoudre ce problem. Cet algorithme a ete valide aussi bien en simulation que sur des robots reels. Il a ete utilise pour etudier le probleme de l’auto-adaptation dans les environnements suivants :– Environnement ou l’emergence de consensus comportementaux est necessaire.– Environnements ou la robustesse face a des changements environnementaux est necessaires.– Environnements ou des comportements altruistes sont necessaires." @default.
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