/
Nouveauté
0/5

0 avis

Bio-inspired collective exploration and cultural organisation


Type de document : Thèse
Langue : anglais

Responsabilité(s) :


Numéro national de thèse : 2019COMP2511

Année de publication : 2019


Discipline : Informatique : Unité de recherche Heudyasic (UMR-7253)

Sujets :


Mots clés :

Résumé(s) :

  • Les systèmes autonomes sont récemment devenus une solution efficace pour des applications telles que l'exploration et la surveillance d'environnements. Dans ces situations, l'utilisation de plusieurs robots pourrait améliorer l'efficacité des solutions proposées, bien que cela nécessite des stratégies d'organisation qui soient à la fois robuste, flexible et adaptables à la taille de la flotte de robots. En robotique en essaim, ces qualités sont assurées par la décentralisation, la redondance (plusieurs/tous les robots effectuent la même tâche), des interactions locales et des règles simples. Les interactions et communications locales sont une composante clef de la robotique en essaim. Jusqu'ici, la communication n'a été utilisée que pour des tâches relativement simples, tels que signaler les préférences ou l'état d'un robot. Cependant, la communication peut être bien plus riche et similaire aux langages humains. Dans ces conditions, elle permettrait aux essaims de robots de gérer de nouvelles situations qui ne seraient pas prévues par leurs concepteurs. De riches communications sont donc nécessaires pour obtenir des essaims entièrement autonomes, en particulier dans des environnements inconnus. Dans cette thèse, nous proposons une approche pour faire émerger des communications riches dans des essaims de robots en utilisant les jeux de langages comme protocole de communication et l'agrégation probabiliste comme cas d'étude. L'agrégation probabiliste est un prérequis pour de nombreuses tâches en robotique en essaim mais elle est aussi extrêmement sensible aux conditions expérimentales. Elle requiert donc un réglage spécifique de ses paramètres pour chaque nouvelle condition, y compris les changements d'échelle ou de densité. Avec notre approche, nous avons observé que l'exécution simultanée du jeu de nommage et de l'agrégation mène, dans certaines conditions, à un nouveau comportement d'agglomération en plusieurs groupes, chacun avec son propre nom, qui est contrôlable via les paramètres de l'agrégation. En poussant ces interactions plus loin, nous démontrons que les dynamiques sociales du jeu de nommage peuvent sélectionner des paramètres d'agrégation efficaces. Cette sélection culturelle crée donc des contrôleurs résilients, qui évoluent en-ligne en fonction du contexte courant.
  • Automatically-controlled artificial systems have recently been used in numerous settings including environmental monitoring and explorations, with great success. In such cases, the use of multiple robots could increase efficiency, although we should ensure that their communication and organisation strategies are robust, exible, and scalable. These qualities can be ensured through decentralisation, redundancy (many/all robots perform the same task), local interaction, and simplistic rules, as is the case in swarm robotics. One of the key components of swarm robotics is local interaction or communication. The later has, so far, only been used for relatively simple tasks such as signalling a robot's preference or state. However, communication has more potential because the emergence of meaning, as it exists in human language, could allow robots swarms to tackle novel situations in ways that may not be a priori obvious to the experimenter. This is a necessary feature for having swarms that are fully autonomous, especially in unknown environments. In this thesis, we propose a framework for the emergence of meaningful communications in swarm robotics using language games as a communication protocol and probabilistic aggregation as a case study. Probabilistic aggregation can be a prerequisite to many other swarm behaviours but, unfortunately, it is extremely sensitive to experimental conditions, and thus requires specific parameter tuning for any setting such as population size or density.With our framework, we show that the concurrent execution of the naming game and of probabilistic aggregation leads, in certain conditions, to a new clustering and labelling behaviour that is controllable via the parameters of the aggregation controller. Pushing this interplay forward, we demonstrate that the social dynamics of the naming game can select efficient aggregation parameters through environmental pressure. This creates resilient controllers as the aggregation behaviour is dynamically evolved online according to the current environmental setting.

Autre(s) titre(s):

  • Titre traduit : Exploration collective bio-inspirée et organisation culturelle


  • Accéder au document
  • Consulter en ligne

    Suggestions

    Du même auteur

    Decentralized monocular-inertial multi-UAV SLAM system | Fantoni-Coichot, Isabelle (19..-....). Directeur de thèse

    Decentralized monocular-inertial multi-UAV SLAM system / Fantoni-Coichot, Isabelle (19..-....). Directeur de thèse - Frémont, Vincent (19..-....) - enseignant-chercheur. Directeur de thèse - Şekercioğlu, Ahmet (19..-....). Directeur de thèse - Spaenlehauer, Ariane (19..-....). Auteur - Université de Technologie de Compiègne. Université de soutenance - École doctorale 71, Sciences pour l'ingénieur (Compiègne). , 2019

    Dans cette thèse, nous proposons un algorithme pour la localisation d une flotte de UAVs autonomes dans le cadre de l architecture des Systèmes-de-Systèmes. En particulier, notre objectif est que les UAVs autonomes puissent se loc...

    Source : Ressources électroniques

    THES|THES

    Regularization schemes for transfer learning with convolutional networks | Grandvalet, Yves (19..-....). Directeur de thèse

    Regularization schemes for transfer learning with convolutional networks / Grandvalet, Yves (19..-....). Directeur de thèse - Davoine, Franck (19..-....). Directeur de thèse - Li, Xuhong (19..-....). Auteur - Université de Technologie de Compiègne. Université de soutenance - École doctorale 71, Sciences pour l'ingénieur (Compiègne). , 2019

    L apprentissage par transfert de réseaux profonds réduit considérablement les coûts en temps de calcul et en données du processus d entraînement des réseaux et améliore largement les performances de la tâche cible par rapport à l ...

    Source : Ressources électroniques

    THES|THES

    Modèles 3D de mélanome métastatique pour l'évaluation in vitro de l'efficacité de molécules de thérapies ciblées | Vayssade, Muriel (19..-....). Directeur de thèse

    Modèles 3D de mélanome métastatique pour l'évaluation in vitro de l'efficacité de molécules de thérapies ciblées / Vayssade, Muriel (19..-....). Directeur de thèse - Morales, Delphine (19..-....). Auteur - Université de Technologie de Compiègne. Université de soutenance - École doctorale 71, Sciences pour l'ingénieur (Compiègne). , 2019

    La sensibilité des cellules de mélanomes aux molécules de thérapies ciblées dépend du microenvironnement tumoral (interactions cellule-cellule et cellule-matrice extracellulaire). Les systèmes tridimensionnels (3D) de culture in v...

    Source : Ressources électroniques

    THES|THES

    Du même sujet

    Communicating multi-UAV system for cooperative SLAM-based exploration | Mahdoui Chedly, Nesrine (19..-....). Auteur

    Communicating multi-UAV system for cooperative SLAM-based exploration / Mahdoui Chedly, Nesrine (19..-....). Auteur, 2018

    Dans la communauté robotique aérienne, un croissant intérêt pour les systèmes multirobot (SMR) est apparu ces dernières années. Cela a été motivé par i) les progrès technologiques, tels que de meilleures capacités de traitement à ...

    Source : Ressources électroniques

    THES|THES

    Urban environment perception and navigation using robotic vision | Bernardes Vitor, Giovani. Auteur

    Urban environment perception and navigation using robotic vision : conception and implementation applied to automous vehicle / Bernardes Vitor, Giovani. Auteur, 2014

    Le développement de véhicules autonomes capables de se déplacer sur les routes urbaines peuvent fournir des avantages importants en matière de réduction des accidents, en augmentant le confort et aussi, permettant des réductions d...

    Source : Ressources électroniques

    THES|THES

    Design of mechatronic products based on user-customized configuration | Li, Jing (19..-....). Auteur

    Design of mechatronic products based on user-customized configuration : an application for industrial robots / Li, Jing (19..-....). Auteur, 2015

    Désormais, les clients ne se satisfont plus seulement d une offre diversifiée de produits mais ils demandent à être partie prenante pendant les processus de développement et de configuration afin d obtenir des produits le plus per...

    Source : Ressources électroniques

    THES|THES

    Chargement des enrichissements...

    Avis des lecteurs