Transcript Audition pour le poste de Maître de conférence INSA Lyon

Audition pour le poste de Maître de conférence INSA
Lyon distributed Robotics
avec aectation au CITI
Guillaume Lozenguez
Chercheur post-doctorant, École Normale Supérieure de Lyon, CNRS
Doctorat en cotutelle : Université de Caen Basse-Normandie,
et Université Blaise Pascal (Clermont-Ferrand)
http://perso.ens-lyon.fr/guillaume.lozenguez
13 Mai 2014
G. Lozenguez
Audition INSA Lyon
13 Mai 2014
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Introduction
1
Plan
Introduction
Curriculum Vitae
2
Contributions en recherche
IA et robotique
Mise en pratique de Modèles Markoviens
Résolution distribuée
IA et transport
3
Projet de recherche au sein du CITI
4
Enseignement
Expérience
Intégration
G. Lozenguez
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Introduction
Curriculum Vitae
Depuis mon Master :
2009
Master
Montpellier Paris
2010
Caen
2011
Doctorat (+ vacations)
Clermont-ferrant
2012
2013
1/2 ATER
Caen
Validation du Master Informatique
Soutenance de Thèse:
à finalité pro. et recherche unifiée
Mention intelligence artificielle
Stratégie coopérative pour la
mise en œuvre d'une flotte
de robots mobiles dans
un milieu ouvert et encombré
Dir. : P. Martinet, A-I. Mouaddib
Avec : L. Adouane, A. Beynier
Rapporteur : R. Chatila, D. Duhaut
Jury : A. Koukam, N. Lefort-Piat
Stage chez Eko System
Développement de Jeux Vidéo
(sous PC, Nintendo Wii et DS)
Parcours Universitaire Informatique
Visant une spécialisation SMA et Jeux Vidéo
G. Lozenguez
2014
Post-Doctorat
Lyon
Qualification
CNU 27
Modélisation et simulation
de transport partagé
École Normale Sup. de Lyon
Financement ANR, Vel'innov
P. Abbri, P. Borgnat
Doctorat IA et Robotique en cotutelle
Univertité Caen Basse-Normandie, CNRS
Université Blaise Pascal (Clermont-ferrand)
Financement ANR, R-Discover
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Introduction
Curriculum Vitae
Publications
Post-Doc.
Doctorat
et ATER
Classication de comportements d'usagers
Simulation de systèmes de transport partagé
Contrôle hybride (réactif/cognitif) de robots
Planication décomposée des déplacements
Coordination distribuée de robots mobiles
Master
Évolution articielle de sociétés
∗
G. Lozenguez
Soumis
;
Journaux
Audition INSA Lyon
;
JTG 14∗
WTDCS 14
IAS 12
JFPDA 13
MAGS 12
PAAMS 11
AuRo 14∗
IAT 13
JFSMA 11
Français
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Contributions en recherche
1
Plan
Introduction
Curriculum Vitae
2
Contributions en recherche
IA et robotique
Mise en pratique de Modèles Markoviens
Résolution distribuée
IA et transport
3
Projet de recherche au sein du CITI
4
Enseignement
Expérience
Intégration
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Contributions en recherche
IA et robotique
Dans le cadre de l'ANR R-Discover
b
Représentation
c
a
Planification
Coordination
a >9,5?
12
ac
Contrôle
8
b
Partenaires : MIS, IP, GREYC, LIP6 et Thales
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Contributions en recherche
Mise en pratique de Modèles Markoviens
Processus décisionnel de Markov
-1.3
hS , A, t , r i
-0.3
s1
a3
a1 a2
S : États
0.3
0.4 0.3
4.1
1.0
0.3
A : Actions
0.9
t : Transitions
0.8
0.1
s3 a3
0.8
S ×A→R
a3
-0.4
s4
-0.1a2
0.2
S × A × S → [0, 1]
r : Récompenses
0.1
0.6
1.0
a4
0.2
3.3
0.5
0.5
5.2
-1.3
a4
0.3 0.7
s2 a2
a2
1.0
2.8
-0.3
Construire/apprendre
s5
hS , A, t , r i
π∗ : S → A
Calculer une politique optimale
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Contributions en recherche
Mise en pratique de Modèles Markoviens
Processus décisionnel de Markov décomposé et distribué
Décisions individuelles
π (π , π ...)
MDP multi-objectifs
Partitionnement glouton
Résolution hiérarchique
Décisions coordonnées
Décisions ouvertes
(évaluation
individuelle/sociale)
Recherche de consensus P( Système | π , π , π ,... )
(allocation par enchères)
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Contributions en recherche
Résolution distribuée
Coordination par ventes aux enchères
Protocole simple
(IAT 13, AuRo 14)
Évaluation individuelle
c
b
∗
∗
enchère(item) = V1π (s ) − V2π (s )
a ?
∗
12
Vxπ (s ) = rx (s , aπ∗ )
P
∗
+γ
tx (s , aπ∗ , s 0 )Vxπ (s 0 )
8
9,5
Valeurs corrélées :
G. Lozenguez
s 0 ∈S
π*
Gi
VGi
a
b
c
ab
ac
bc
abc
0
5
1
8
10
9
8
11
enchère
a b c
5 1 8
5 5 4
9 1 7
1 0 8
9 5 1
1 2 4
3 0 7
3 2 1
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b
a
c
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Contributions en recherche
Résolution distribuée
Protocole : succession d'enchères simultanées
a
c
b
d ?
Un protocole
99
5
1
d 8
a
b
c
a
a
b
c
d
8
10
5
6
9
99
99
d 5
a
b
c
sur des solutions
(IAT 13, AuRo 14)
- qui converge
- rapidement
- stables
- ecaces
bc
Expérimentation en condition réelle et en simulation
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Contributions en recherche
IA et transport
Dans le cadre de l'ANR Vel'Innov (ENS Lyon, LIRIS)
Des données anonymées
Apprendre des comportements
distribués
Simuler (entrée : Station ou
Utilisateur)
1 Classication de comportements des utilisateurs (JTG 14 - WTDCS 14)
2 Modélisation par chaines de Markov distribuées
Partenaires : LET, ENS-Lyon (Signal, Socio. Géo), LIRIS, POLY (Montréal)
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Projet de recherche au sein du CITI
1
Plan
Introduction
Curriculum Vitae
2
Contributions en recherche
IA et robotique
Mise en pratique de Modèles Markoviens
Résolution distribuée
IA et transport
3
Projet de recherche au sein du CITI
4
Enseignement
Expérience
Intégration
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Projet de recherche au sein du CITI
et de l'équipe DynaMid
Projet : IA distribuée en robotique
Processus hiérarchique
obstacle
on right
Free
Description locale
coridor
Thématique MiddleWare
exit
Fork
representation topologique
obstacle
on left
intersection
dead-end
décision modulaire et multi-niveau
Prise de décisions distribuées
Coordination de décisions
Évaluation de système distribué
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recherche de consensus
validité, robustesse, performance
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Projet de recherche au sein du CITI
et de l'équipe DynaMid
Projet : IA distribuée en robotique
Deux thèmes connexes
Modularité au service de la coordination du système
Vers un apprentissage distribué de modules élémentaires
Proposition à court terme (autour de l'exploration)
Planication plus ou moins myope ? Inférer l'inconnu ?
Contraintes des communications ? Quand se coordonner ?
Vue plus pragmatique
Pont avec la communauté décision et robotique
Personne ressource implémentation robotique
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Enseignement
1
Plan
Introduction
Curriculum Vitae
2
Contributions en recherche
IA et robotique
Mise en pratique de Modèles Markoviens
Résolution distribuée
IA et transport
3
Projet de recherche au sein du CITI
4
Enseignement
Expérience
Intégration
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Enseignement
Expérience
Enseignement à l'université de Caen Basse-Normandie
Statuts :
Doctorant Vacataire (21 h) puis 1/2 ATER (96 h)
Cursus :
ère Document numérique en réseau.
(M) Master professionnel 1
(L) Licence Informatique
et Licence Math. Appliquées aux Sciences Sociales.
Expérience :
Intitulé
Niveau
TD
TP
Algorithmes et programmation-objet
Programmation-objet pour le Web
Initiation à l'informatique
Encadrement de Projet étudiant
M
M
L
*
22h
10h30
16h30
22h30
18h
20h
77h
32h30
Total : 118h30
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Cours
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9h
9h
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Enseignement
Intégration
Au sein du département télécommunication de l'INSA Lyon
Initiation à l'informatique :
système, internet, programmation (C++, Python, PHP, Java)
Informatique générique :
algorithmie, graphe, complexité, programmation orientée objet,
automate et automate probabiliste, Web, base de données,
programmation embarquée, Application communicante
Encadrement de projet :
dans les modules, projet de n d'études
Système distribué et robotique :
Option transversale : objets et robots communicants
Parcours transversal : systèmes embarqués communicants
implication au sein de l'école et du département,
préparation du contenu pédagogique, évaluation des étudiants,
suivi de stage . . .
Responsabilité :
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Questions
Questions ?
Contribution
Enseignement
Contrôle hybride
Projet Recherche
Prise de décision
décomposée
Processus modulaire
hiérarchique
Coordination par
allocation de
tâches/ressources
Décisions distribuées
Appli. communicante
(dont le Web)
Cadre appliqué
(robotique, . . . )
Système distribué et
robotique
Ressource IAD et
Cours, TD, TP, examen
Apprentissage de
comportements
distribués
Robotique
Relecteur pour JIST
Commité d'organisation
Actif dans la
communauté
RFIA 10 ; JFSMA 12
G. Lozenguez
Info. initiatique
Info. générique
Encadrement
(projet/stage)
Présent pour le
département
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Annexes
Architecture hiérarchique
Cognitive
Representation
Deliberation
- valuation
- topology
- positions
communication
coordination
-inconsistency -policy
Localization & Mapping
Executive
- references
- local task
- movement
- local model
- landmark
odometer
free space
signature
semantic
Knowledge
Activator
Reactive
Perception
Control
attraction
circling
selection
Decision
Diviser les dicultés (cadre multi-partenaires)
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Annexes
Perception et contrôle
believe
initial position
believe
error
estimation
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target
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Annexes
En condition réelle (1)
Navigation dans un cadre minimal :
(pas de perception omnidirectionnelle et pas de signature)
Avec une carte topologique (road-map) rudimentaire, les robots (avec laser
et odométrie) se déplacent vers plusieurs objectifs avec une erreur bornée
(environnement : 50 × 50 mètres, 5 obstacles, |P | ' 120, erreur max : ' 3
mètres)
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Annexes
En condition réelle (2)
robot / croyance
(c)
(b)
(c)
(b)
(a)
(a)
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Annexes
MDP orienté par plusieurs objectifs
Modélisation par un MDP orienté par des objectifs G :
a
a
a
b
b
(a)
(b)
b
nombre
d'objectifs atteints :
0
soit |Sd |
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1
× 2 |G |
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2
États
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Annexes
Partitionnement glouton
Optimisations locales successives :


(
,
sd )

argmax 
∗ −|G ∩R | t
n
o .pre
sd ∈Sd
max( OUT (P , sd ) −
n ∗ . |S | , )
IN R
d
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Annexes
Résolution hiérarchique
1 - évaluer les régions (GO-MDP Abstrait)
Planication
2 - résoudre région par région (GO-MDP
individuelle :
local)
112
11
a
2
1
3
2
21
312
31
1
d
13
2
(a)
1123
e
c
b
12
2
3
3123
213
1 3 11
33
313
a
(b)
123
12
a
22
2123
113
223
323
32
b
(c)
b
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Annexes
Exploration (1)
Planication et cartographie simultanées :
État : ouverture
2
1
3
4
5
(a)
(b)
Premiers changements perceptifs, premières position-clés
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Annexes
Exploration (2)
Planication et cartographie simultanées :
État : à droite
2
1
3
4
5
(a)
(b)
Un nombre de positions frontière contenus.
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