Supervision : Jean-Arcady MEYER

Co-supervision : TARDY Frédéric

Génération ascendante de coordination spatiale : vers une conception automatisée du controle de coordination spatiale

La capacité à se coordonner spatialement est un élément crucial du contrôle d'un ensemble d'agents mobiles chargés d'exhiber un comportement collectif. Malgré l'essor des applications scientifiques et techniques en robotique collective ou en réalité virtuelle, la mise en oeuvre de cette capacité de coordination spatiale reste l'un des problèmes difficiles auxquels se confronte la recherche en informatique. Dans cette thèse, nous proposons et étudions une méthodologie de conception automatisée de contrôleurs de coordination spatiale dans le cadre de l'approche ascendante. Celle-ci consiste à générer un ensemble de contrôleurs, solutions potentielles, et à exploiter un mécanisme de sélection automatique pour isoler un contrôleur conforme aux spécifications du problème. Pour cela, nous définissons un modèle de synthèse générique des contrôleurs de coordination spatiale à base de forces d'attractions et de répulsions. Nous combinons ensuite ce modèle avec un algorithme évolutionniste multicritère.
Notre méthodologie a été testée avec succès sur deux problèmes académiques de coordination spatiale, le contrôle de troupeau et le maintien en formation durant la traversée d'une zone encombrée d'obstacles. Nous montrons notamment que GACS parvient à générer des contrôleurs performants, favorablement comparables à des contrôleurs existants. Ce travail contribue d'une part à étendre et généraliser les approches ascendantes du contrôle de coordination spatiale, et il propose, d'autre part, un outil de prototypage de solutions réutilisables pour ce type de problèmes, permettant de réduire l'implication du concepteur.

2002-2013 Publications

• 2013
  • L. Navarro, V. Corruble, F. Flacher, J.‑D. Zucker : “A Flexible Approach to Multi-Level Agent-Based Simulation with the Mesoscopic Representation”, 12^th International Conference on Autonomous Agents and Multiagent Systems (AAMAS 2013), Saint Paul, United States (2013)
• 2011
  • L. Navarro, F. Flacher, V. Corruble : “{Dynamic Level of Detail for Large Scale Agent-Based Urban Simulations}”, The Tenth International Conference on Autonomous Agents and Multiagent Systems, Taipei, Taiwan, Province of China, pp. 701-708, (International Foundation for Autonomous Agents and Multiagent Systems) (2011)
• 2006
  • F. Flacher, O. Sigaud : “GACS : une approche ascendante pour la coordination spatiale”, Revue des Sciences et Technologies de l'Information - Série RIA : Revue d'Intelligence Artificielle, vol. 20 (1), pp. 7-30, (Lavoisier) (2006)
• 2005
  • F. Flacher : “Génération ascendante de coordination spatiale : vers une conception automatisée du controle de coordination spatiale”, thesis, phd defence 12/14/2005, supervision Meyer, Jean-Arcady, co-supervision : Tardy, Frédéric (2005)
  • F. Flacher, O. Sigaud : “GACS, an Evolutionary Approach to the Spatial Coordination of Agents”, AAMAS 2005 - 4^th international joint conference on Autonomous agents and multiagent systems, Utrecht, Netherlands, pp. 1109-1110, (ACM Press) (2005)
• 2004
  • F. Flacher, O. Sigaud : “BASC, a Bottom-up Approach to automated design of Spatial Coordination”, SAB 2004 - 8^th International Conference on Simulation of Adaptive Behavior, Los Angeles, CA, United States, pp. 435-444, (MIT Press) (2004)
• 2003
  • F. Flacher, O. Sigaud : “Coordination spatiale émergente par champs de potentiel”, Revue des Sciences et Technologies de l'Information - Série TSI : Technique et Science Informatiques, vol. 22 (2), pp. 171-195, (Lavoisier) (2003)
• 2002
  • F. Flacher, O. Sigaud : “Spatial Coordination through Social Potential Fields and Genetic Algorithms”, 7^th International Conference on Simulation of Adaptive Behavior, Edimburg, United Kingdom, pp. 389-390, (The MIT Press) (2002)
  • O. Sigaud, F. Flacher : “Vers une approche dynamique de la sélection de l’action”, chapitre de Approche dynamique de la cognition artificielle, pp. 163-178, (Hermès) (2002)