Contribution a une methodologie de conception de comportements collectifs emergents dans une colonie de robots miniatures et autonomes

Cirta : an emergentist methodology to design and evaluate emergent collective behaviours for miniature and autonomous robots' colonies

• Auteur / Autrice : Ouiddad Labbani-Igbida
• Direction : Alain Bourjault
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Besançon

Résumé

Cette these est essentiellement consacre a une methodologie de conception de comportements collectifs emergents de robots miniatures et autonomes et que nous avons prealablement dotes d'une architecture de commande comportementale et adaptative. Les contraintes contradictoires d'intelligence, d'autonomie et de miniaturisation sont resolues par emergence de comportements globaux a partir des interactions dynamiques d'entites simples. Dans une premiere partie, nous presentons une reponse a la problematique de commande en microrobotique en proposant une nouvelle architecture de commande comportementale et adaptative. Elle s'appuie sur des regles sensori-motrices et un potentiel de motivation, qui mis en interaction avec l'environnement, conduisent a l'emergence de comportements coherents. La seconde partie s'interesse a la problematique du lien entre le monde micro des comportements elementaires et le monde macro du comportement collectif emergent. Nous donnons une definition positive et constructive du concept d'emergence, et nous presentons un modele qui permet de considerer le systeme dans sa globalite et integrer les perpetuels passages entre le monde micro des parties et le monde macro du tout emergent. Nous fondons ensuite une methodologie emergentiste de conception de comportements collectifs. La methodologie cirta, organisee en trois phases, cherche d'une part a deriver les proprietes du monde micro de facon a produire un comportement global desire. Ce qui s'appuie sur une description du comportement global par des patterns spatio-temporels d'interactions impliquant les minirobots et la dynamique de l'environnement. D'autre part, elle s'appuie sur une modelisation stochastique par processus markoviens pour evaluer l'occurrence effective et garantir l'observation des patterns d'interactions supposes et donc du comportement en question. Cette methodologie est illustree avec des comportements collectifs de fourragement et d'extraction d'une tumeur dans un fluide.