Dissertations / Theses: 'Robots mobiles – Traitement réparti'

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Martin-Guillerez, Damien. "Mécanismes de prise de points de reprise opportunistes pour robots mobiles autonomes." Rennes 1, 2009. ftp://ftp.irisa.fr/techreports/theses/2009/martin-guillerez.pdf.

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Abstract:

Les systèmes informatiques connaissent des défaillances qui entraînent des pertes de données. Les systèmes robotiques collaboratifs, opérant de manière autonome, sont très sensibles à ces défaillances. L'usage de mécanismes de sauvegarde est alors utile. Les mécanismes de communication opportuniste reposent sur les technologies de communication sans-fil courte portée pour permettre des interactions entre deux calculateurs mobiles lorsque leur proximité physique le permet. Pour pallier l'absence d'une couverte réseau permanente, nous proposons un système de sauvegarde basé sur les communications opportunistes pour réduire les coûts des défaillances au sein d'une flotte de robots mobiles autonomes
Failures of mobile computing devices can lead to severe data loss. Collaborative robotic systems, designed to work in total autonomy, are sensitive to these failures. Usual methods relying on remote backup can no longer be used in a context of high mobility. Short-range communication media can be used to overcome data failure through opportunistic communications for data backup. When two devices enter their respective communication range, they can initiate an ephemeral data exchange. To overcome the lack of global network coverage in those system, we propose a backup system based on opportunistic communications to reduce the costs induced by failures inside a swarm of autonomous mobile robots

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Ayari, Iskander. "Fusion multi-capteurs dans un cadre multi-agents : application à un robot mobile." Nancy 1, 1996. http://www.theses.fr/1996NAN10001.

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Abstract:

Nous présentons dans cette thèse un modèle de fusion multi-capteurs fonde sur une architecture multi-agents. Nous distinguons deux types d'agents. Les agents perceptuels assurent des opérations sur des données numériques en utilisant des algorithmes de traitement du signal pour extraire des informations pertinentes. Les agents d'interprétation manipulent les informations résultantes pour résoudre des problèmes à un niveau d'abstraction plus élevé. Deux maquettes de systèmes de fusion adoptant ce modèle ont été implantées et couplées au simulateur d'un robot mobile. Le système résultant a été baptisé RoMAT. Ce dernier permet au robot de construire une carte de l'environnement représentant les obstacles détectés par les capteurs sonar et le système laser composant cette plate-forme multisensorielle. Les résultats présentés justifient l'intérêt de l'approche multi-agents. La construction du monde est améliorée grâce à la complémentarité et la redondance de capteurs

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Arnoux, Mireille. "Programmation orientée objet et systèmes multi-agents : applications en robotique et en productique." Nice, 1990. http://www.theses.fr/1990NICE4357.

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Abstract:

Cette thèse étudie divers aspects de la programmation orientée objet et leur intérêt pour les applications en robotique et productique. Un essai de classification des langages orientés objet débute ce mémoire. Le premier axe de ce travail est l'implantation, en Prolog, d'objets proches des frames de l'intelligence artificielle, organisés en réseau ; ils sont utilisés pour la gestion d'alea et la planification en robotique facturière. Le deuxième axe de ce travail est la définition d'objets acteurs et acteurs actifs, fonctionnant en parallèle, mis en œuvre, en Interlisp-D et Loops, pour la simulation d'une tache téléopérée semi-automatique. Cette thèse illustre l'utilisation de la programmation orientée objet dans un domaine très large. Elle montre qu'au stade exploratoire, on peut concilier des impératifs de programmation statique et dynamique, et veut préfigurer leur association dans le développement des langages orientés objet

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Tian, Daji. "Optimisation de la Cartographie et de la navigation des Robots Mobiles Coopératifs." Thesis, Ecole centrale de Lille, 2014. http://www.theses.fr/2014ECLI0016/document.

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Abstract:

Cette thèse présente tout d'abord un méthode d’exploration mono-robot, ensuite une stratégie coopérative décentralisée d'exploration pour un groupe de robots équipés de range finders. Une carte 2-D de la zone explorée est construite sous la forme de figure en pixels et est étendue par les robots en utilisant un planner local qui décide automatiquement entre l'information gagnée et le coût d'exploration. La carte est construite en utilisant la méthode des moindres carrés pour réduire les erreurs des données des capteurs. En divisant la tâche globale en sous-tâches, un contrôleur intelligent permet de réduire la complexité. Cependant, la fusion de différents comportements avec des objectifs différents peut entraîner des contradictions et modifier ainsi la stabilité du système. Par conséquent, la question de mécanisme de coordination de comportements est essentielle pour réaliser un mouvement sécurisé sans collisions. Une méthode intégrée par la coordination des comportements et de commande par fusion est proposée dans le présent travail. Une nouvelle approche basée sur cinq comportements de base pour la navigation de robots mobiles est discutée. Player/Stage est un projet de logiciel open-source pour la recherche sur la robotique. Ses composants comprennent le serveur de réseau et les simulateurs de robot pour plusieurs types de plates-formes de robots. Nous utilisons principalement simulation sous Player/Stage pour tester nos algorithmes en mono-agents/multi-agents , en cartographie et en navigation. Les résultats obtenus montrent que les solutions proposées sont efficaces et peuvent être utilisées dans des robots réels
In this Ph. D., we will present firstly a single robot exploration method, then a decentralized cooperative exploration strategy for a team of mobile robots equipped with a range finders. A two dimensional map of the explored area is built in the form of a pixel figure. This is expanded by the robots by using a randomized local planner that authomatically realizes a decision between information gain and navigation cost. In our work, the map is reconstructed using a least-mean square method to reduce the errors of the sensor data. In dividing the overall task into subtasks, the intelligent controller allows reducing the robots task complexity. But the fusion of different behaviors with different objectives may cause contradiction in the procedure and alter the stability of the system. Therefore, the issue of behavior coordination mechanisms is crucial in order to realize the non-collision safety-ensured movements. A method integrated by behavior coordination and command fusion is proposed. A new approach with five basic behaviors for mobile robot navigation is discussed.Player/ Stage is an open-source software project for research in robotics and sensor systems. Its components include the Player network server and the Stage robot platform simulators providing a hardware abstraction layer to several popular robot platforms. Player is one of the most popular robot interfaces in research. We mainly use Player/Stage simulation to test our algorithms in mono-agent/multi-agent exploration, map reconstruction and robot navigation. Obtained results show that the proposed approaches are effective and can be applied in real robots

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Berge-Cherfaoui, Véronique. "Sepia : système évolutif de perception pour un robot mobile." Compiègne, 1992. http://www.theses.fr/1992COMPD541.

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Abstract:

Cette thèse décrit l'étude, la réalisation et l'expérimentation de SEPIA, un système évolutif de perception pour un robot mobile autonome. Ce travail tente d'apporter une contribution au problème de l'autonomie d'un robot mobile face aux problèmes de perception dans un environnement a priori non connu et peu structuré. Le principe de SEPIA est d'intégrer l'ensemble des fonctionnalités (contrôle et la planification, la commande et la perception) d'un robot mobile autonome dans une architecture basée sur des concepts développés en intelligence artificielle distribuée (IAD) dans les systèmes multi-agents. Ces concepts prennent en compte la répartition de la fonction de décision dans plusieurs agents dont le but est de coopérer et de collaborer entre eux pour réaliser un objectif donné. Le comportement du système lors de l'exécution d'une mission est la sélection dynamique des capteurs et des traitements en fonction du contexte - à savoir, l'environnement, les objectifs de la mission et les capacités des ressources du robot. Ce comportement se bâtit sur des schémas du type percevoir pour décider d'une action ou encore décider d'une action pour percevoir. L'expérimentation de SEPIA sur le robot mobile du laboratoire pour des missions classiques du type franchir une porte et accoster le poste de travail a permis de valider le caractère évolutif du système. Cette propriété s'applique non seulement à la capacité d'adapter les moyens sensoriels en fonction du contexte, mais aussi à la capacité d'intégrer à plus ou moins long terme, de nouveaux capteurs, de nouveaux traitements et de nouvelles missions.

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Majed, Aliah. "Sensing-based self-reconfigurable strategies for autonomous modular robotic systems." Electronic Thesis or Diss., Brest, École nationale supérieure de techniques avancées Bretagne, 2022. http://www.theses.fr/2022ENTA0013.

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Abstract:

Les systèmes robotiques modulaires (MRS) font aujourd’hui l’objet de recherches très actives. Ils ont la capacité de changer la perspective des systèmes robotiques, passant de machines conçues pour effectuer certaines tâches à des outils polyvalents capables d'accomplir presque toutes les tâches. Ils sont utilisés dans un large éventail d'applications, notamment la reconnaissance, les missions de sauvetage, l'exploration spatiale, les tâches militaires, etc. Constamment, MRS est constitué de "modules" allant de quelques à plusieurs centaines, voire milliers. Chaque module implique des actionneurs, des capteurs, des capacités de calcul et de communication. Habituellement, ces systèmes sont homogènes où tous les modules sont identiques ; cependant, il pourrait y avoir des systèmes hétérogènes contenant différents modules pour maximiser la polyvalence. L’un des avantages de ces systèmes est leur capacité à fonctionner dans des environnements difficiles dans lesquels les schémas de travail contemporains avec intervention humaine sont risqués, inefficaces et parfois irréalisables. Dans cette thèse, nous nous intéressons à la robotique modulaire auto-reconfigurable. Dans de tels systèmes, il utilise un ensemble de détecteurs afin de détecter en permanence son environnement, de localiser sa propre position, puis de se transformer en une forme spécifique pour effectuer les tâches requises. Par conséquent, MRS est confronté à trois défis majeurs. Premièrement, il offre une grande quantité de données collectées qui surchargent la mémoire de stockage du robot. Deuxièmement, cela génère des données redondantes qui compliquent la prise de décision concernant la prochaine morphologie du contrôleur. Troisièmement, le processus d'auto-reconfiguration nécessite une communication massive entre les modules pour atteindre la morphologie cible et prend un temps de traitement important pour auto-reconfigurer le robot. Par conséquent, les stratégies des chercheurs visent souvent à minimiser la quantité de données collectées par les modules sans perte considérable de fidélité. Le but de cette réduction est d'abord d'économiser de l'espace de stockage dans le MRS, puis de faciliter l'analyse des données et la prise de décision sur la morphologie à utiliser ensuite afin de s'adapter aux nouvelles circonstances et d'effectuer de nouvelles tâches. Dans cette thèse, nous proposons un mécanisme efficace de traitement de données et de prise de décision auto-reconfigurable dédié aux systèmes robotiques modulaires. Plus spécifiquement, nous nous concentrons sur la réduction du stockage de données, la prise de décision d'auto-reconfiguration et la gestion efficace des communications entre les modules des MRS dans le but principal d'assurer un processus d'auto-reconfiguration rapide
Modular robotic systems (MRSs) have become a highly active research today. It has the ability to change the perspective of robotic systems from machines designed to do certain tasks to multipurpose tools capable of accomplishing almost any task. They are used in a wide range of applications, including reconnaissance, rescue missions, space exploration, military task, etc. Constantly, MRS is built of “modules” from a few to several hundreds or even thousands. Each module involves actuators, sensors, computational, and communicational capabilities. Usually, these systems are homogeneous where all the modules are identical; however, there could be heterogeneous systems that contain different modules to maximize versatility. One of the advantages of these systems is their ability to operate in harsh environments in which contemporary human-in-the-loop working schemes are risky, inefficient and sometimes infeasible. In this thesis, we are interested in self-reconfigurable modular robotics. In such systems, it uses a set of detectors in order to continuously sense its surroundings, locate its own position, and then transform to a specific shape to perform the required tasks. Consequently, MRS faces three major challenges. First, it offers a great amount of collected data that overloads the memory storage of the robot. Second it generates redundant data which complicates the decision making about the next morphology in the controller. Third, the self reconfiguration process necessitates massive communication between the modules to reach the target morphology and takes a significant processing time to self-reconfigure the robotic. Therefore, researchers’ strategies are often targeted to minimize the amount of data collected by the modules without considerable loss in fidelity. The goal of this reduction is first to save the storage space in the MRS, and then to facilitate analyzing data and making decision about what morphology to use next in order to adapt to new circumstances and perform new tasks. In this thesis, we propose an efficient mechanism for data processing and self-reconfigurable decision-making dedicated to modular robotic systems. More specifically, we focus on data storage reduction, self-reconfiguration decision-making, and efficient communication management between modules in MRSs with the main goal of ensuring fast self-reconfiguration process

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Meftouh, Fouad. "Système de commande temps-réel multi-agents." Toulouse, ENSAE, 1993. http://www.theses.fr/1993ESAE0029.

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Abstract:

Une application multi-robots peut être vue comme une population d'agents plus ou moins intelligents coopérant à la réalisation d'une mission. L’examen des problèmes de mise en œuvre de ces agents dans un environnement temps-réel, et des solutions permettant de les résoudre, constitue le centre d'intérêt de cette étude. Nous analysons dans un premier temps quelques architectures de commande de systèmes robotiques, ainsi que les modèles objets et acteurs et quelques-unes de leurs extensions ; et nous montrons l'adéquation de l'approche objet/acteur au problème de contrôle/commande des systèmes robotiques. Nous proposons alors un modèle de représentation des agents de commande (agent exécutif), ainsi que des modèles de communication et de synchronisation alliant asynchronisme et réactivité. Ces modèles prennent en compte la nécessité de transparence des interactions entre agents aux réseaux de communication, au système d'exploitation, et à l'hétérogénéité éventuelle des langages et des machines. Ces différents modèles sont intégrés dans un micro-noyau pouvant équiper toute machine temps-réel ou non. Ce dernier est composé de quatre couches hiérarchiques, dont la plus basse représente l'interface avec le système d'exploitation et la machine, et la plus haute représente une extension du langage objet, utilisé pour l'implantation du micro-noyau, en un langage objet intégrant le parallélisme, la distribution et la communication asynchrone. Une maquette de ce micro-noyau a été réalisée en C++ et a conduit à une extension de ce langage (C++a) et un environnement d'accueil d'applications robotiques basé sur les notions définies est proposé.

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Rogovchenko, Olena. "Abstractions for time and resource conscious composition in the context of distributed autonomous robotic systems." Paris 6, 2010. http://www.theses.fr/2010PA066659.

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Abstract:

Le domaine de la conception et de l'implantation de robots autonomesest aujourd'hui en pleine révolution. Forte croissance de la demande,large spectre d'applications, et l'explosion de la puissance de calculembarquée s'accompagnent d'une forte complexification de laprogrammation de leurs architectures de contrôle. Dans ce contexte,une approche à base de composants doit permettre de construire plusrapidement des architectures de contrôle complexes présentant desgaranties de bon fonctionnement. Dans ce domaine, cet objectif seheurte à de nombreuses difficultés. Les modèles à composantscourants, qui capturent pour l'essentiel un comportement fonctionneln'explicitant que les interactions de type appel/résultat, ne peuventrendre compte de l'ensemble des besoins pour construire unearchitecture de contrôle. Trop de caractéristiques vitales, liées auxpropriétés temporelles des tâches et à l'utilisation des ressourcesphysiques, demeurent implicites dans ces modèles. Le but de cette thèse est de développer un modèle formel d'interfaces riches permettant de représenter de manière systématique toutes les contraintes du système des contraintes fonctionnelles du composant aux contraintes physiques sur les ressources. Ces interfaces riches sont ensuite utilisées pour construire des assemblages de composants à travers un ensemble d'opérateurs de composition.

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Ene, Cristian. "Un modèle formel pour les systèmes mobiles à diffusion." Aix-Marseille 2, 2001. http://www.theses.fr/2001AIX22061.

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Segovia, de los Rios José Armando. "Étude des déplacements d'un robot mobile dans un environnement peu contraint." Compiègne, 1993. http://www.theses.fr/1993COMPD597.

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Abstract:

Ce travail a concerné le déplacement du robot mobile autonome RoMo-SAPIENS (Robotique Mobile-Système Autonome Polycapteurs d'Intervention en Environnement Non-Structuré). Le but a été essentiellement la solution au problème de la navigation de ce robot dans un environnement peu contraint mais non connu a priori. La solution proposée utilise une image captée par une caméra type CCD qui sert de base à un modèle de l'environnement, où les objets sont repérés par leur projection sur le sol. Une fois repérés le robot et la cible dans l'image, il ne reste que les obstacles, leur représentation correspond à la carte de l'environnement. Celle-ci est traitée par une méthode de squelettisation de l'espace libre pour obtenir tous les itinéraires possibles pour la réalisation d'une tâche. Un itinéraire est retenu en fonction du critère de la plus courte distance à parcourir. Cet itinéraire est caractérisé au moyen d'un ensemble de points stratégiques («points de passage»). La liaison des points de passage est réalisée au moyen du nombre nécessaire de segments de Bézier pour obtenir un chemin à courbure continue. Finalement, la trajectoire est générée en associant une loi horaire à ce chemin, ce qui donne comme résultat le déplacement du robot de sa configuration initiale jusqu'à la cible.

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Ismail, Leila. "Infrastructure système pour applications réparties à base d'agents mobiles." Grenoble INPG, 2000. http://www.theses.fr/2000INPG0072.

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Mekhaldi, Fouzi. "Partitionnement dans les réseaux mobiles Ad-hoc : conception et évaluation de protocoles auto-stabilisants et robustes." Thesis, Paris 11, 2011. http://www.theses.fr/2011PA112342.

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Abstract:

Cette thèse se positionne dans le cadre de l'algorithmique distribuée tolérante aux pannes adaptée aux réseaux mobiles à grande échelle.L'auto-stabilisation est une approche de tolérance aux pannes satisfaisante dans les systèmes ayant des perturbations transitoires, mais pas dans les réseaux très dynamiques à grande échelle. La faute est due à l'éventuelle absence totale de service lorsque les perturbations sont fréquentes.Pour remédier à cet inconvénient, nous avons introduit l'approche auto-stabilisation robuste apportant une garantie de service pendant la phase de stabilisation.La garantie de service offerte par l'auto-stabilisation robuste est assurée via : (1) le délai de reprise d'un service minimum, et(2) la préservation du service minimum pendant la convergence vers un service optimum en dépit de l'occurrence de certaines perturbations hautement tolérées.L'intérêt d'avoir la propriété auto-stabilisation robuste est d'assurer une haute disponibilité du système en dépit de l'occurrence des perturbations et changements topologiques.Dans cette thèse, nous proposons, prouvons et évaluons une suite protocolaire auto-stabilisante robuste.Dans un premier temps, nous proposons deux protocoles auto-stabilisants robustes pour les problèmes de partitionnement, et l'établissement et le maintien de la connaissance des clusters voisins.Les deux protocoles sont écrits dans le modèle à états et fonctionnent sous l'hypothèse d'un démon distribué faiblement équitable.Le protocole de partitionnement, baptisé R-BSC, permet de partitionner le réseau en clusters à 1-saut. Les noeuds choisis pour être leaders sont les plus aptes à ce rôle, et les clusters construits sont de taille bornée dans le but d'équilibrer la charge entre leaders.Le protocole R-BSC fournit rapidement, en 4 rounds seulement, un service minimum où le réseau est complètement partitionné en clusters de taille bornée.Pendant la convergence vers un service optimum, où les leaders seront bien les noeuds les plus aptes et leur nombre sera réduit localement, le service minimum restera préservé. Le protocole de connaissance des clusters voisins, baptisé R-CNK, permet à chaque leader de connaître l'identité des leaders des clusters voisins, les chemins menant vers eux, ainsi que la composition (liste des noeuds ordinaires) des clusters voisins.Le service minimum de notre protocole R-CNK, atteint après 4 rounds seulement, garantit que tout leader connaît toujours des chemins vers tous les leaders des clusters voisins. Ce service minimum est maintenu en dépit des changements de la structure hiérarchique : création / destruction des clusters, changement de composition des clusters suite au départ / arrivé des noeuds ordinaires.Un deuxième aspect de nos travaux concerne l'évaluation des protocoles conçus (R-BSC et R-CNK) dans le contexte des réseaux mobiles.Nous avons mené une étude expérimentale sous le simulateur NS2 pour évaluer les performances de nos protocoles, ainsi que ceux des protocoles auto-stabilisants correspondants.Cette étude a montré que nos protocoles R-BSC et R-CNK offrent de meilleurs performances en terme de garantie de service, d'où l'efficacité de l'approche auto-stabilisation robuste par rapport à l'auto-stabilisation classique
This dissertation is focused on fault-tolerant distributed algorithms adapted to large scale mobile networks.Self-stabilization is a fault-tolerance approach suited for systems with transient disruptions, but not for large scale dynamic networks.The fault is due to the eventual total lack of service when faults occur frequently.To address this drawback, we have introduced the robust self-stabilization approach that improves the service guarantee during the stabilization phase.The service guarantee provided by the robust self-stabilization is achieved via:(1) fast recovery to a minimum service and(2) preservation of minimum service during the convergence to an optimum service despite the occurrence of highly tolerated disruptions.Having the robust self-stabilization property ensures a high availability of the system despite the occurrence disruptions and topological changes in the network.In this thesis, we propose, evaluate and prove a series of robust self-stabilizing protocols.At first, we propose two robust self-stabilizing protocols for both problems : clustering and the maintain of knowledge about neighbor clusters.The two protocols are written in the local shared memory model and operate under the assumption of a weakly fair distributed daemon.The clustering protocol, called R-BSC, gathers the network nodes into 1-hop clusters.It allows a best choice of leaders, and it builds clusters with limited size in order to balance the load between leaders.The protocol R-BSC quickly provides, after at most 4 rounds, a minimum service where the network is completely partitioned into bounded-size clusters.During the convergence towards an optimum service, in which leaders will be the most appropriate nodes and their number will be reduced locally, the minimum service is preserved.The protocol for knowledge of neighbor clusters, called R-CNK, allows each leader to know the identity of leaders of neighbor clusters, paths leading to them, and the composition (list of ordinary nodes) of its neighbor clusters.The minimum service provided by of R-CNK protocol, reached after 4 rounds, ensures that every leader always knows paths towards all the leaders of neighbor clusters.We conducted an experimental study using the simulator NS2 to evaluate and to compare the performance of our protocols (R-BSC and R-CNK) with those of their self-stabilizing version in the context of mobile networks.This study confirmed that our protocols R-BSC and R-CNK offer a better service guarantee

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Martin-Guillerez, Damien Banâtre Michel. "Mécanismes de prise de points de reprise opportunistes pour robots mobiles autonomes." Rennes : [s.n.], 2009. ftp://ftp.irisa.fr/techreports/theses/2009/martin-guillerez.pdf.

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Ghazouani, Haythem. "Navigation visuelle de robots mobiles dans un environnement d'intérieur." Phd thesis, Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00932829.

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Abstract:

Les travaux présentés dans cette thèse concernent le thème des fonctionnalités visuelles qu'il convient d'embarquer sur un robot mobile, afin qu'il puisse se déplacer dans son environnement. Plus précisément, ils ont trait aux méthodes de perception par vision stéréoscopique dense, de modélisation de l'environnement par grille d'occupation, et de suivi visuel d'objets, pour la navigation autonome d'un robot mobile dans un environnement d'intérieur. Il nous semble important que les méthodes de perception visuelle soient à la fois robustes et rapide. Alors que dans les travaux réalisés, on trouve les méthodes globales de mise en correspondance qui sont connues pour leur robustesse mais moins pour être employées dans les applications temps réel et les méthodes locales qui sont les plus adaptées au temps réel tout en manquant de précision. Pour cela, ce travail essaye de trouver un compromis entre robustesse et temps réel en présentant une méthode semi-locale, qui repose sur la définition des distributions de possibilités basées sur une formalisation floue des contraintes stéréoscopiques. Il nous semble aussi important qu'un robot puisse modéliser au mieux son environnement. Une modélisation fidèle à la réalité doit prendre en compte l'imprécision et l'incertitude. Ce travail présente une modélisation de l'environnement par grille d'occupation qui repose sur l'imprécision du capteur stéréoscopique. La mise à jour du modèle est basée aussi sur la définition de valeurs de crédibilité pour les mesures prises. Enfin, la perception et la modélisation de l'environnement ne sont pas des buts en soi mais des outils pour le robot pour assurer des tâches de haut niveau. Ce travail traite du suivi visuel d'un objet mobile comme tâche de haut niveau.

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Gherbi, Tahar. "Une démarche d'ingénierie dirigée par les modèles pour le développement d'applications mobiles." Lorient, 2014. http://www.theses.fr/2014LORIS331.

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Abstract:

Les agents mobiles facilitent l’implémentation d’applications dynamiquement adaptables et constituent un cadre générique pour le développement d’applications réparties sur de grands réseaux. Des applications basées sur les agents mobiles sont en cours d'élaboration dans les milieux industriels, gouvernementaux et universitaires ; et des experts prévoient l’usage des agents mobiles dans plusieurs applications d’Internet dans les prochaines années. Généralement, le développement des applications d’agents mobiles s’effectue sans considérer en amont l’aspect « mobilité » dans les phases d’analyse et de conception. La mobilité est souvent traitée dans la phase d’implémentation. La faire remonter vers les phases d’analyse et de conception, permet de mieux concevoir ce type d’applications. Cependant, peu de travaux de recherche ont porté sur les méthodes et outils d’analyse et de conception des applications à agents mobiles. Selon la littérature, la modélisation de ces applications se fait selon trois approches: l'approche par patrons de conception, l'approche formelle et l'approche semi formelle, où l’on distingue les formalismes étendant des notations d’UML et les approches étendant une méthodologie de développement de Systèmes Multi-Agents (SMA). Puisque les SMA sont pertinents dans la conception des applications, nous nous intéressons à étendre une méthodologie de SMA pour supporter la mobilité. D’un autre coté, l’ingénierie des modèles (IDM) aide à réduire le fossé entre les méthodologies de SMA, dont la majorité n’inclut pas la phase d’implémentation, et les plateformes d’exécution. Elle facilite aussi le déplacement des agents mobiles entre des plateformes hétérogènes en transférant le modèle de l’agent plutôt que son code. Par conséquent, notre travail consiste, plus exactement, à faire remonter l’aspect « mobilité » vers la phase de conception et à proposer une approche d’IDM pour développer des systèmes multiagents supportant la mobilité. De nombreuses méthodologies de développement de SMA existent. Aucune n’est universelle et il n’existe pas de méta-modèle standard de conception de SMA ; C'est pourquoi nous avons cherché un méta-modèle qui soit simple, modulaire, général et évolutif. Notre choix s’est porté sur le métamodèle conceptuel de la méthode MDAD (Model Driven Agent Development) que nous avons étendu pour supporter la mobilité et faire de lui le PIMM (Platform Independent Meta-Model) de notre approche. Pour illustrer cette dernière, un exemple d’application "Recherche de localisations d’un livre à travers un réseau" a été développé (de la modélisation jusqu’à la génération de code). JavAct, une plateforme d’exécution d’agents mobiles, a été utilisée, un PSMM (Platform Specific Meta-Model) lui a été construit et des règles de transformations (PIMM-vers-PSMM) et de génération de code depuis les PSM obtenus ont été élaborées
Mobile agents facilitate the implementation of dynamically adaptable applications and provide a generic framework to develop distributed applications on large networks. Applications based on mobile agents are being developed in industry, government and academia; and experts predict the use of mobile agents in many Internet applications in the coming years. Generally, the development of mobile-agents applications is done without considering the "mobility" aspect in the analysis and design phases; this aspect is often treated at the implementation phase. Considering it earlier (i. E. , in the analysis and design phases), allows for a better design of this kind of applications. However, little research has focused on methods and tools of analysis and design of mobiles-agents applications. According to literature, modeling these applications can be done with three approaches: design patterns approach, formal approach and semi formal approach which includes formalisms extending Unified Modeling Language notations and approaches extending a multi-agents systems development methodology. Because multi-agents systems are relevant to design applications, we are interested in extending a multi-agents systems development methodology to support mobility. On another hand, model driven engineering helps to reduce the gap between multi-agents systems development methodologies (as the majority does not include an implementation phase) and runtime platforms. It also facilitates the moves of mobiles-agents across heterogeneous platforms, by transferring the agent’s model rather than its code. Consequently, this work considers "mobility" in the design phase and proposes a model driven engineering approach to develop multi-agents systems supporting mobility. Many multi-agents systems development methodologies exist. None is universal and there is no standard meta-model to design multi-agents systems; it is why we have looked for a meta-model which is simple, modular, general and scalable. Our choice fell on the conceptual meta- model of MDAD (Model Driven Agent Development) methodology which we extended to support mobilityand used it as the PIMM (Platform Independent Meta -Model) of our approach. To illustrate this latter, an application example “Find locations of a book through a network” has been developed (from modeling to code generation). JAVACT, a runtime platform for mobile agents, was used, a PSMM (Platform Specific Meta -Model) was built for it and rules for (PIMM-to-PSMM) transformation and code generation from the PSM obtained have been developed

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Lim, Léon. "Gestion de groupe partitionnable dans les réseaux mobiles spontanés." Thesis, Evry, Institut national des télécommunications, 2012. http://www.theses.fr/2012TELE0032/document.

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Abstract:

Dans les réseaux mobiles spontanés (en anglais, Mobile Ad hoc NETworks ou MANETs), la gestion de groupe partitionnable est un service de base permettant la construction d'applications réparties tolérantes au partitionnement. Aucune des spécifications existantes ne satisfait les deux exigences antagonistes suivantes : 1) elle doit être assez forte pour fournir des garanties utiles aux applications réparties dans les systèmes partitionnables ; 2) elle doit être assez faible pour être résoluble. Dans cette thèse, nous proposons une solution à la gestion de groupe partitionnable en environnements réseaux très dynamiques tels que les MANETs. Pour mettre en œuvre notre solution, nous procédons en trois étapes. Tout d'abord, nous proposons un modèle de système réparti dynamique qui caractérise la stabilité dans les MANETs. Ensuite, nous adaptons pour les systèmes partitionnables l'approche Paxos à base de consensus Synod. Cette adaptation résulte en la spécification d'un consensus abandonnable AC construit au-dessus d'un détecteur ultime des α participants d'une partition ♢PPD et d'un registre ultime par partition ♢RPP. ♢PPD garantit la vivacité dans une partition même si la partition n'est pas complètement stable tandis que ♢RPP préserve la sûreté dans la même partition. Enfin, la gestion de groupe partitionnable est résolue en la transformant en une séquence d'instances de AC. Chacun des modules ♢PPD, ♢RPP, AC et gestion de groupe partitionnable est implanté et prouvé. Par ailleurs, nous analysons les performances de ♢PPD par simulation
In Mobile Ad hoc NETworks or MANETs, partitionable group membership is a basic service for building partition-tolerant applications. None of the existing specifications satisfy the two following antagonistic requirements: 1) it must be strong enough to simplify the design of partition-tolerant distributed applications in partitionable systems; 2) it must be weak enough to be implantable. In this thesis, we propose a solution to partitionable group membership in very dynamic network environment such as MANETs. To this means, we proceed in three steps. First, we develop a dynamic distributed system model that characterises stability in MANETs. Then, we propose a solution to the problem of partitionable group membership by adapting Paxos for such systems. This adatation results in a specification of abortable consensus AC which is composed of an eventual α partition-participants detector ♢PPD and an eventual register per partition ♢RPP. ♢PPD guarantees liveness in a partition even if the partition is not completely stable whereas ♢RPP ensures safety in the same partition. Finally, partitionable group membership is solved by transforming it into a sequence of abortable consensus instances AC. Each of the modules ♢PPD, ♢RPP, AC, and partitionable group membership is implanted and proved. Next, we analyse the performances of ♢PPD by simulation

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Belec, Yves. "Des règles expertes pour une méthode applicative d'analyse ou de génération du langage naturel." Toulouse 3, 1990. http://www.theses.fr/1990TOU30136.

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Abstract:

Nous presentons une methode d'analyse et de generation de phrases dans un contexte restreint de communication avec un robot mobile. L'analyse (et la generation) s'articule autour d'un ensemble de regles (et sa dual) permettant la production d'une arborescence de dependances. En analyse on traite des couples qualifiant-qualite en retirant de la phrase le qualifiant; on est ainsi ramene a une phrase atomique. La generation, inversement, procede par rajout de qualifiant les aspects morphologiques, syntaxiques et semantiques sont traites de facon deterministe a chaque application d'une regle. Les eventuelles erreurs ainsi produites sont resolues par des techniques appropriees de recuperation. Nous traitons de facon identique les syntagmes adjectivaux, nominaux et verbaux en elargissant la notion de structure casuelle a tous ces niveaux. Parallelement nous tentons de prendre en compte le caractere approximatif du sens des mots en reference et en designation. L'analyse et la generation font usage d'un reseau semantique avec mecanisme d'exception. Enfin nous avons developpe le logiciel en y integrant une simulation d'un univers robotique presentant sur ecran le robot, son environnement, et le dialogue, de facon a tester notre interface de traduction. Une application a la voiture du future dans le cadre du projet prometheus est a l'etude

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Colle, Olivier. "Vision stéréoscopique à l'aide de deux cameras linéaires." Lyon, INSA, 1990. http://www.theses.fr/1990ISAL0080.

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Abstract:

L'objet de ce travail est de proposer un capteur simple, passif, et peu coûteux, destiné à la robotique mobile. Il est constitué de deux caméras linéaires qui admettent un plan de vision commun horizontal, dans lequel les coordonnées des points de la scène sont mesurés par triangulation entre leurs images droite et gauche. A l'instar de la stéréo vision à caméras matricielles dont nous nous inspirons, le problème central est la mise en correspondance des primitives droites et gauches. Les contours que nous détectons sur chaque image-ligne sont suivis au cours du déplacement du robot, par une méthode de prédiction/décision. On reconstitue pour chacun une fonction x(t) qui représente son déplacement sur la ligne et qu'on nomme contour spatio-temporel. Cette prise en compte de la dynamique permet, non seulement un filtrage du bruit, mais surtout d'expression d'une contrainte forte d'appariement : les fonctions x(t) de deux contours homologues sont Liées et l'hypothèse de scène statique devrait alors permettre une mise en correspondance certaine. Les résultats obtenus par un algorithme très simple prouvent d'une ·part, la faisabilité d'un tel capteur et d'autre part, l'intérêt d'une association vision binoculaire/vision dynamique qui est efficace et faisable en temps réel sur caméras linéaires
[We propose a simple, passive and cheap sensor mobile robots. It's constituted with two linear array cameras, arranged so that they admit a commune vision area, this area being an horizontal plan in which the coordinates of the points of the scene are measured by triangulation. Like in stereo vision with ordinary cameras, the major problem is the matching of the right and left images. The detected edges in every edges in every linear image are followed up during the robot motion, by a simple prediction/decision method. This provides, for every so called spatio-temporal edge, a function x(t) which depicts its shift along the line. Taking account to this information allows first a noise filtering second to express a strong matching constraint : the x(t) functions ad corresponding right and left edges must be dependant and the hypothesis of a static scene might be sufficient to produce certain matches. The experimental results provided by a simple algorithm prove first, the feasibility of the sensor, and second, the benefit of the association of binocular vision and dynamic-vision Indeed, such a process appears efficient and feasible in real time with linear array cameras. ]

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Allart, Benjamin. "Intégration de filtres de poursuite pour le suivi de fauteuil roulant à partir d’une base mobile." Valenciennes, 2011. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/d5d6b886-1f1f-4ae8-8df2-1c1c77e16f09.

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Abstract:

Le projet sur lesquels cette thèse s’appuie se propose d’étudier l’impact technique, psychologique et clinique d’une assistance robotisée pour personnes à mobilité réduite en couplant une plate-forme mobile à un bras préhenseur utilisé classiquement en robotique pour le handicap. La dimension préhension repose sur l’utilisation d’un des seuls préhenseurs développé pour l’assistance à la personne : le bras MANUS. La contribution de notre équipe est centrée sur la problématique de l’autonomie de navigation de la base mobile. L’association de ces deux technologies a pour ambition d’étendre les possibilités d’assistance, possibilités jusqu’ici restreintes à un rayon d’action limité à la périphérie du bras robot
The Project of this thesis proposed to study the technical, psychological and clinical impacts of a robotics assistant used by people with reduce mobility in using a mobile platform with a prehensive arms classicaly used in robotics for the handicap. The prehensive dimension is based on the using og the only one prehensor developed for the person’s assistance : The MANUS arms. The contribution of our team is based on the autonomous navigation problematic for the mobile platform. The association of this two technologies have for ambition to extend the assistance possibility actually limited

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Vignéras, Pierre. "Vers une programmation locale et distribuée unifiée au travers de l'utilisation de conteneurs actifs et de références asynchrones." Bordeaux 1, 2004. http://www.theses.fr/2004BOR12883.

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Abstract:

Dans le domaine des systèmes distribués, la notion de mobilité du code est à l'origine de nombreux travaux visant à améliorer les performances des applications parallèles (processus légers mobiles), à faciliter le développement d'applications (agents mobiles) ou à garantir la sécurité (cartes à puces). Dans ce contexte, nous montrons que les systèmes d'agents mobiles ont peu à peu disparu au profit de plates-formes d'exécution asynchrones. Nous présentons une nouvelle abstraction - appelée conteneur actif - qui est issue d'une modélisation en π-calcul d'un système d'agents mobiles, et qui semble être une brique de base avec laquelle les applications distribuées peuvent être conçues. Le développement d'une implémentation de cette abstraction en Java a fait apparaître un problème lié à la gestion de la concurrence dans les applications, distribuées ou non. Nous décrivons donc la notion de référence asynchrone - notre solution à ce problème - qui permet d'exprimer simplement la concurrence d'exécution dans une application. Notre implémentation en Java de ce concept facilite le développement des applications multithreadées et parallèles, en évitant le recours problématique aux threads par l'utilisation exclusive d'un unique paradigme : l'appel de méthode. Ce dernier peut se décliner en de multiples versions : synchrone, asynchrone, local ou distant. L'ensemble de nos travaux est disponible sous licence libre LGPL au sein d'une plateforme opérationnelle et documentée appellée Mandala qui est brièvement décrite.

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Jiang, Wei. "Contrôle de la formation et du confinement variable dans le temps et entièrement distribué pour les systèmes multi-agents/ multi-robots." Thesis, Ecole centrale de Lille, 2018. http://www.theses.fr/2018ECLI0016/document.

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Abstract:

Cette thése traite du contrôle de la formation et du confinement variant dans le temps pour les systèmes multi-agents linéaires invariants avec hétérogénéité en tenant compte des délais d’entrée / sortie constants / variables dans le temps et des perturbations adaptées / incompatibles sous topologie de communication dirigée et fixe. De nouveaux formats de formes de formation variables dans le temps pour des systèmes homogènes et hétérogènes sont proposés. Les contrôleurs, conçus sur la base de techniques prédictives et adaptatives avec une technique d’observation, sont entièrement distribués et peuvent être appliqués à des systèmes à grande échelle. L’application sur les systèmes robotisés multi hétérogènes linéarisés est vérifiée
This thesis deals with the time-varying formation and containment control for linear time-invariant multi-agent systems with heterogeneity considering constant / time-varying input / output delays and matched / mismatched disturbances under directed and fixed communication topology. New formats of time-varying formation shapes for homogeneous and heterogeneous systems are proposed. The controllers, which are designed based on predictive and adaptive techniques with observer technique, are fully distributed and can be applied to large-scale systems. The application on linearized heterogeneous multi mobile robot systems is verified

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Clément, Julien. "Algorithmique probabiliste pour systèmes distribués émergents." Paris 11, 2009. http://www.theses.fr/2009PA112231.

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Abstract:

Les réseaux de capteurs mobiles font leur apparition en informatique depuis plusieurs années. Certaines caractéristiques de ces réseaux sont nouvelles : les capteurs sont petits, avec peu de mémoire, peuvent tomber en panne facilement, sont mobiles. De plus, ces réseaux contiennent parfois plusieurs milliers d'entités. L'enjeu pour l'informatique est de taille. En effet, ces nouvelles propriétés posent un défi pour les concepteurs d'algorithmes que nous sommes. Il est nécessaire de repenser nos méthodes et d'assurer algorithmiquement que ces nouveaux systèmes fonctionneront correctement dans le futur. La difficulté théorique et l’enjeu de ces problèmes en font un sujet de recherche à la fois intéressant et excitant. Le but de cette thèse est de reconsidérer certains algorithmes conçus pour des réseaux classiques afin qu'ils soient performants sur des réseaux émergents. Nous ne nous sommes pas uniquement focalisé sur les réseaux de capteurs mobiles mais aussi sur d'autres systèmes ayant vu le jour ces dernières années. Enfin, nous avons tenté systématiquement d'introduire des probabilités afin de débloquer des impossibilités ou même d'améliorer les performances des algorithmes. Nous avons obtenu différents résultats, sur plusieurs types de réseaux émergents tels que les réseaux pair à pair, les réseaux de robots ou les réseaux de capteurs mobiles pour lesquels nous étendons le modèle des protocoles de population. Enfin, nous proposons un modèle formel permettant de mesurer l’étendue des connexions entre les différents types de réseaux, ou tout du moins entre les modèles les décrivant
Mobile sensor networks have appeared in computer science several years ago. Some of these networks’ characteristics are new: sensors are small, with few memory; they can be corrupted easily and are mobile. Moreover, they may contain thousands of entities. For computer science, the stake is huge. All these new properties are a challenge for us, algorithm creators. It is necessary to adapt our methods and to make sure that from an algorithmic point of view, these new systems will function correctly in the years to come. The theoretical difficulty and the stake of these issues transform them into an interesting and exciting research subject. The goal this thesis is to reconsider some of the algorithms created for classical networks in order to make them performing on these new networks. We did not restrain ourselves to mobile sensor networks and also considered other recent systems. Also, we always introduced probability in order to unblock impossibilities or to improve the performance of the algorithms. We obtained different results on several kinds of new networks as peer to peer networks, robots networks or mobile sensor networks in which we extend the population protocol model. Finally, we introduced a formal model in order to prove that at some level of abstraction, there are very strong connections between the various types of networks, or at least between the models describing them

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Aviña, Cervantes Juan Gabriel Devy Michel. "Navigation visuelle d'un robot mobile dans un environnement d'extérieur semi-structuré." Toulouse : INP Toulouse, 2005. http://ethesis.inp-toulouse.fr/archive/00000163.

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Aviña, Cervantes Juan Gabriel. "Navigation visuelle d'un robot mobile dans un environnement d'extérieur semi-structuré." Toulouse, INPT, 2005. http://ethesis.inp-toulouse.fr/archive/00000163/.

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Abstract:

Cette thèse porte sur le traitement automatique d'images couleur, et son application à la robotique dans des environnements semi-structurés d'extérieur. Nous proposons une méthode de navigation visuelle pour des robots mobiles en utilisant une caméra couleur. Les domaines d'application de ce travail se situent dans l'automatisation de machines agricoles, en vue de la navigation automatique dans un réseau de chemins (pour aller d'une ferme à un champ par exemple ) [. . . ]
This thesis deals with the automatic processing of color images, and its application to robotics in outdoor semi-structured environments. We propose a visual-based navigation method for mobile robots by using an onboard color camera. The objective is the robotization of agricultural machines, in order to navigate automatically on a network of roads (to go from a farm to a given field) [. . . ]

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Bouzid, Zohir. "Modèles et algorithmes pour les systèmes émergents." Paris 6, 2013. http://www.theses.fr/2013PA066589.

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Abstract:

Les réseaux de robots autonomes sont des entités mobiles qucommuniquent uniquement ˆ travers leurs mouvements et l'observation deleurs positions respectives. Ils sont anonymes, sans mémoire et sanssystème de coordonnées global, ni une notion commune de ladistance. Nous nous concentrons sur l'étude algorithmique des problèmes derassemblement et de convergence des robots quand ils sont sujets ˆ despannes. Notre première contribution est de nature géométrique. Nousfournissons un protocole pour calculer le point Weber d'une grandeclasse de configurations qui ont une symétrie rotationnelle. Se basant sur cette primitive, nous présentons un algorithme quirésout le problème du rassemblement en présence de n'importe quelnombre de pannes franches. Ensuite, nous abordons le problème de convergence quand les robotspeuvent subir des pannes byzantines qui sont plus difficiles àmanipuler que les pannes franches. Nous fournissons plusieurs bornesoptimales qui relient le degré de synchronie du système àsa résilience. Enfin, nous Étudions les robots qui sont dotées de mémoire et nousmontrons que ce modèle est plus fort que le modèle de passage demessages
Networks of autonomous robots are mobile entities that communicate only through their movements and the observation of their respective positions. They are anonymous, without memory and without a global coordinate system nor a common notion of distance. We focus on the algorithmic study of the problems of gathering and convergence of robots when some of them may be subject to failures. Our first contribution is of geometric nature. We provide a protocol to compute the Weber point of a large class of rotational symmetric configurations. Based on this primitive, we present an algorithm that solves thegathering problem in presence of any number of crash failures. Then, we address the convergence problem when robots may incur byzantine failures which are harder to handle than crash failures. We provide several tight bounds relating the degree of synchronicity of the system to its resiliency. Finally, we study robots that are endowed with memory and we show that this model is stronger than the message passing model. The different node types in an uniformized manner. Our experimental results show that this model is able to take in account the correlations between labels of different node types

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Grasse, Régis Pruski Alain. "Aide à la navigation pour les personnes handicapées reconnaissancede trajets /." [S.l.] : [s.n.], 2007. ftp://ftp.scd.univ-metz.fr/pub/Theses/2007/Grasse.Regis.SMZ0740.pdf.

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Sahnoun, M'hamed Bourhis Guy. "Conception et simulation d'une commande à retour d'effort pour fauteuil roulant électrique." [S.l.] : [s.n.], 2007. ftp://ftp.scd.univ-metz.fr/pub/Theses/2007/Sahnoun.Mhamed.SMZ0739.pdf.

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Kreutner, Michel Bourhis Guy. "Perception multisensorielle pour le positionnement d'un véhicule autonome dédié aux personnes handicapés moteurs." Metz : Université Metz, 2008. ftp://ftp.scd.univ-metz.fr/pub/Theses/2004/Kreutner.Michel.SMZ0417.pdf.

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Glaser, Norbert. "Contribution à l'acquisition et à la modélisation de connaissances dans un cadre multi-agents : l’approche CoMoMAS." Nancy 1, 1996. http://www.theses.fr/1996NAN10300.

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Abstract:

Cette thèse propose une approche pour la modélisation des systèmes multi-agents à un niveau conceptuel indépendant de l'implantation. Notre approche étend l'approche CommonKADS au développement de systèmes multi-agents. Nous proposons un ensemble de modèles conceptuels pour la description de systèmes composés d'agents de diverses compétences. Nous introduisons également des méthodes pour l'acquisition incrémentale des connaissances et aussi une structuration de bibliothèques de modèles adaptées à la réutilisation. Un environnement d'ingénierie de la connaissance a été réalisé pour démontrer la faisabilité de cette approche conceptuelle. Il intègre l'outil KADSTOOL et produit des descriptions en langage semi-formel CML-M, une version étendue du langage CML introduit par CommonKADS. Nous avons également réalisé un environnement de simulation pour valider les architectures multi-agents développées sur la base des spécifications CML. Cet environnement est une extension du Michigan Intelligent Cooperation Experiment (MICE). Nous avons appliqué notre approche au problème de la robotique mobile par la méthode du reverse engineering. Nous avons analysé deux architectures multi-agents conçues pour le contrôle d'un robot mobile Nomad-200 ; l'une a été développée dans le cadre de cette thèse, l'autre au laboratoire KSL de Stanford.

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Charbonnier, Laurent. "Localisation d'un robot mobile par mise en correspondance de cartes télémétriques : utilisation du concept de ressemblance." Montpellier 2, 1996. http://www.theses.fr/1996MON20098.

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Abstract:

Cette these presente une methode de localisation d'un robot mobile par mise en correspondance de cartes telemetriques. L'environnement considere dans cette etude est un environnement d'interieur structure. Le principe de la methode repose sur la mise en correspondance des donnees issues des acquisitions de debut et fin de mouvement. Le capteur utilise est un telemetre laser 2d qui scrute radialement l'environnement du robot dans un plan parallele au sol. La methode se deroule suivant trois phases: segmentation des donnees, mise en correspondance des cartes segmentees et estimation du mouvement entre les deux cartes. L'originalite de la methode de segmentation que nous proposons (i. E. Approximation polygonale) reside dans la combinaison de concepts statistiques et flous pour detecter puis localiser les extremites des segments. La segmentation obtenue est robuste car elle satisfait les criteres de precision, fiabilite et repetabilite. La mise en correspondance de deux cartes segmentees conduit a une solution globale d'appariement. Celle-ci est obtenue par un algorithme de programmation dynamique, adapte au raisonnement bimodal multivalue que nous avons choisi d'utiliser pour ses proprietes de robustesse. La mise en correspondance etablie, il est possible d'estimer un deplacement relatif entre les deux cartes et donc de localiser le robot. L'ensemble des resultats presentes a ete implemente et experimente sur des robots mobiles. Deux applications ont ete proposees pour tester les methodes presentees: la localisation dans le plan d'un robot mobile d'interieur (le robot vega du lirmm) et la segmentation de donnees fournies par le telemetre laser 3d de l'universite de saragosse, espagne

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Haddar, Mohamed Amine. "Codage d’algorithmes distribués d’agents mobiles à l’aide de calculs locaux." Thesis, Bordeaux 1, 2011. http://www.theses.fr/2011BOR14429/document.

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Abstract:

De nos jours, les systèmes distribués doivent répondre de plus en plus à de nouvelles exigences de qualité de service et à l’émergence de nouvelles applications comme le calcul sur la grille ; ce qui généralement se traduit par des impératifs de dynamicité et de mobilité. Si des solutions satisfaisantes existent pour des environnements distribués statiques, elles sont inadaptées dans le cas où le système devient dynamique (mobilité, évolution, modification de composants). En effet, la conception d’algorithmes distribués est traditionnellement fondée sur l’hypothèse d’un réseau dont la topologie est statique. Notre objectif dans cette thèse est de définir et d’étudier un modèle à base d’agents mobiles pour l’implémentation et l’exécution d’algorithmes distribués codés par des calculs locaux.Ce modèle doit tenir en compte des pannes qui peuvent altérer le fonctionnement du système distribué. Il doit aussi améliorer les performances vis-à-vis des modèles classiques (à envoi de messages)
Today, distributed systems must satisfy increasinglynew requirements for quality of service and the emergence ofnew applications such as Grid Computing, whichgenerally results in requirements of dynamicity andmobility. If satisfactory solutions exist forstatic distributed environments, they are inadequate in the casewhere the system becomes dynamic (mobility, evolution,components change). Indeed, the design of distributed algorithms istraditionally based on the assumption of a network whosetopology is static. Our goal, in this thesis, is to defineand study a model based on mobile agents to implementand execute distributed algorithms encoded by local computations.This model must take into account failures that can alter thethe distributed system operation. It should also improveperformance vis-à-vis the classical models (message passing systems)

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Pini, Giovanni. "Towards autonomous task partitioning in swarm robotics: experiments with foraging robots." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2013. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/209469.

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Abstract:

In this thesis, we propose an approach to achieve autonomous task partitioning in swarms of robots. Task partitioning is the process by which tasks are decomposed into sub-tasks and it is often an advantageous way of organizing work in groups of individuals. Therefore, it is interesting to study its application to swarm robotics, in which groups of robots are deployed to collectively carry out a mission. The capability of partitioning tasks autonomously can enhance the flexibility of swarm robotics systems because the robots can adapt the way they decompose and perform their work depending on specific environmental conditions and goals. So far, few studies have been presented on the topic of task partitioning in the context of swarm robotics. Additionally, in all the existing studies, there is no separation between the task partitioning methods and the behavior of the robots and often task partitioning relies on characteristics of the environments in which the robots operate.

This limits the applicability of these methods to the specific contexts for which they have been built. The work presented in this thesis represents the first steps towards a general framework for autonomous task partitioning in swarms of robots. We study task partitioning in foraging, since foraging abstracts practical real-world problems. The approach we propose in this thesis is therefore studied in experiments in which the goal is to achieve autonomous task partitioning in foraging. However, in the proposed approach, the task partitioning process relies upon general, task-independent concepts and we are therefore confident that it is applicable in other contexts. We identify two main capabilities that the robots should have: i) being capable of selecting whether to employ task partitioning and ii) defining the sub-tasks of a given task. We propose and study algorithms that endow a swarm of robots with these capabilities.
Doctorat en Sciences de l'ingénieur
info:eu-repo/semantics/nonPublished

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Borzone, Tommaso. "Decentralized control of multi-agent systems : a hybrid formalism." Thesis, Université de Lorraine, 2019. http://www.theses.fr/2019LORR0078/document.

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Abstract:

Au cours des dernières années, les problèmes multi-agents ont été étudiés de manière intensive par la communauté de la théorie du contrôle. L'un des sujets les plus populaires est le problème de consensus où un groupe d'agents parvient à un accord sur la valeur d'un certain paramètre ou d’une variable. Dans ce travail, nous nous concentrons sur le consensus des réseaux d'agents avec une dynamique non linéaire de poursuite de référence. Nous utilisons des interactions sporadiques modélisées par la détection relative, pour traiter le consensus décentralisé des références. La référence est donc utilisée pour alimenter la dynamique de poursuite de chaque agent. L'analyse de stabilité du système globale a nécessitée l'utilisation d'outils théoriques propre de la théorie des systèmes hybrides, en raison de la double nature de l'approche en deux étapes. L'analyse est effectuée en tenant compte de différents scénarios de topologie et interactions. Pour chaque cas, une condition suffisante de stabilité est fournie, en termes de temps minimum autorisé entre deux mises à jour de référence consécutives. Le cadre proposé est appliqué aux missions de rendez-vous et de réalisation de formation pour les robots mobiles non-holonomes. Le même problème est abordé dans le contexte d'une application réelle sur le terrain, à savoir un système de gestion de flotte pour un groupe de véhicules robotisés déployés dans un environnement industriel à des fins de surveillance et de collecte de données. Le développement d'une telle application a été motivé par le fait que cette thèse s'inscrit dans le cadre du projet FFLOR, développé par le département de recherche technologique du CEA tech
Over the last years, multi-agents problems have been extensively studied from the control theory community. One of the most popular multi-agents control topics is the consensus problem where a group of agents reaches an agreement over the value of a certain parameter or variable. In this work we focus our attention on the consensus problem of networks of non-linear reference tracking agents. In first place, we use sporadic interactions modeled by relative sensing to deal with the decentralized consensus of the references. The reference is therefore feeded the tracking dynamics of each agent. Differently from existent works, the stability analysis of the overall system required the usage of hybrid systems theory tools, due to dual nature of the two stages approach. The analysis is carried out considering different scenarios of network topology and interactions. For each case a stability sufficient condition in terms of the minimum allowed time between two consecutive reference updates is provided. The proposed framework is applied to the rendez-vous and formation realisation tasks for non-holonomic mobile robots, which appear among the richest research topics in recent years. The same problem is addressed in the context of a real field application, namely a fleet management system for a group of robotic vehicles deployable in an industrial environment for monitoring and data collection purpose. The development of such application was motivated by the fact that this thesis is part of the Future of Factory Lorraine (FFLOR) project, developed by the technological research department of the Commissariat Ã l'Ã©nergie atomique et aux Ã©nergies alternatives (CEA tech)

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Hussein, Mohammad. "Un modèle d'exécution à base d'agents mobiles pour l'optimisation dynamique de requêtes réparties à grande échelle." Toulouse 3, 2005. http://www.theses.fr/2005TOU30203.

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Park, Young-Hwan. "Etude en vue de la réalisation d'un noyau temps réel multiprocesseur et l'environnement de développement intégré." Compiègne, 1997. http://www.theses.fr/1997COMP0992.

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Abstract:

L'objectif de ce travail est la réalisation d'un noyau temps réel multiprocesseur basé d'une part sur le concept de Linda, et d'autre part sur le concept de Gidor. Linda est un modèle de programmation parallèle. Ce modèle se compose de deux notions spécifiques : l'espace de tuples et le tuple ; et de quatre primitives d'accès : out(), eval(), in() et read(). Avec le concept de Linda, nous pouvons développer des applications parallèles sans considération le lieu de données et le moment de synchronisation des processus. Gidor (Gestion Intégrée D'objets Intelligents Repartis) est un nouveau concept dans le domaine de traitement parallèle temps réel embarqué. Le concept de Gidor se compose de deux parties, une partie matérielle qui s'appelle or (objet intelligent reparti) et l'autre partie logicielle qui s'appelle noyaux d'or. Un or est une puce de silicium qui a presque la même taille que celle d'un processeur classique. Mais, dans un or, il y a trois ressources, une unité de traitement, une mémoire locale et des ports de communication. Si l'on n'a pas assez de mémoire pour une grande application temps réel, on utilise plusieurs ors. Par conséquent, le concept de Gidor contient le traitement parallèle temps réel. Pour gérer la communication inter-processus (cip), des processus temps réel et des ressources de système, un petit noyau temps réel multiprocesseur, baptisé noyau d'or, est situé sur chaque or. Nous avons réalisé un noyau d'or, qui s'appelle Mlinda, sur l'adsp2106x de chez Analog devices adsp2106x est une sorte d'or. Nous avons également implanté un environnement de développement qui a un outil de programmation parallèle temps réel, un détecteur de l'interblocage de cip dans Mlinda et un outil d'évaluation de performance. Nous avons teste la fiabilité et efficacité du noyau Mlinda avec deux systèmes de vision en robotique mobile sur Gidor : détection de mouvement et suivi de cible et échange d'images venant de différentes caméras
The purpose of my thesis is to realize a real-time multiprocessor kernel, called MLINDA, over the LINDA concept and the GIDOR concept. LINDA is a parallel programming model. It consists the tuple-space, the tuple and four simple tuple-space operations, out(), eval(), in() and read(). Through the LINDA concept, we can develope a parallel program without consideration of information's addresss and of process's synchronisation. The GIDOR (Gestion Integre D'Objets intelligents Repartis : Integrated Management of Distributed intelligent Objects) is a new concept in the domain of embadded real-time parallel processing. This concept consists OR (Objet intelligent Repartis : Distributed intelligent Object) in the material level and Noyau d'OR (OR Kernel) in the software level. An OR is a chip that has the nearly same size with the conventional processors. But it contains a processing unit, a local memory, and several communication ports. If we have not enough memory for a large real-time application, we utilize several ORs. As a consequence, the GIDOR concept contains the real-time parallel processing. For the management of Inter Process Communications (IPC), of the real-time process, and of the system resources, a small real-time multiprocessor kernel, Noyau d'OR, is located in each OR. We have realized a Noyau d'OR, which is called MLINDA, over the ADSP2106x of Analog Deviees. ADSP2106x is a kind of OR. We have also implemented a real-time parallel program developement environment. In this environment, there are a real-time parallel programming tool, a deadlock detection tool, and a performance evaluation tool. And we have evaluated the stability and the efficiency of MLINDA with two mobil robot vision systems, a real-time movement detection and tracking system and a real-time image fusion system

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Salmon, Loïc. "Une approche holistique combinant flux temps-réel et données archivées pour la gestion et le traitement d'objets mobiles : application au trafic maritime." Thesis, Brest, 2019. http://www.theses.fr/2019BRES0006/document.

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Abstract:

La numérisation de nos espaces de vie et de mobilités s’est largement accentuée durant la dernière décennie. La multiplication des capteurs de toute nature permettant de percevoir et de mesurer notre espace physique en est le levier principal. L’ensemble de ces systèmes produit aujourd’hui de grands volumes de données hétérogènes sans cesse croissants, ce qui soulève de nombreux enjeux scientifiques et d'ingénierie en termes de stockage et de traitement pour la gestion et l’analyse de mobilités. Les travaux dans le domaine d’analyse des données spatio-temporelles ont largement été orientés soit vers la fouille de données historiques archivées, soit vers le traitement continu. Afin d’éviter les écueils de plus en plus prégnants dus à l’augmentation de ces volumes de données et de leur vélocité (temps de traitement trop long, modèles conceptuellement plus adaptés, analyse approximative des données), nous proposons la conception d’une approche hybride distribuée permettant le traitement combiné de flux temps-réel et de données archivées. L’objectif de cette thèse est donc de développer un nouveau système de gestion et de traitement distribué pour l’analyse des mobilités en particulier maritimes. La solution proposée répond principalement à des contraintes de temps-réel, les données archivées et les informations qui en sont extraites permettant d'améliorer la qualité de réponse. Une proposition de paradigme d'événements est également développée pour permettre ce traitement hybride mais aussi pour caractériser et identifier plus facilement des comportements types d'objets mobiles. Enfin, une requête appliquée sur des zones de couverture de signal pour des objets mobiles a été étudiée et testée sur des données maritimes mettant en exergue le besoin d'une approche hybride pour le traitement de trajectoires
Over the past few years, the rapid prolifération of sensors and devices recording positioning information regularly produces very large volumes of heterogeneous data. This leads to many research challenges as the storage, distribution, management,Processing and analysis of the large mobility data generated still needs to be solved. Current works related to the manipulation of mobility data have been directed towards either mining archived historical data or continuous processing of incoming data streams.The aim of this research is to design a holistic System whose objective is to provide a combined processing of real time data streams and archived data positions. The proposed solution is real-time oriented, historical data and informations extracted from them allowing to enhance quality of the answers to queries. A event paradigm is discussed to facilitate the hybrid approach and to identify typical moving objects behaviors. Finally, a query concerning signal coverage of moving objects has been studied and applied to maritime data showing the relevance of a hybrid approach to deal with moving object data processing

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Pham, Van Thiem. "Contrôle coopératif des systèmes multi-agents dans un réseau en cluster." Thesis, Reims, 2021. http://www.theses.fr/2021REIMS002.

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Abstract:

Le fait d'avoir plusieurs agents autonomes pour travailler ensemble efficacement afin d'obtenir des comportements collectifs de groupe est généralement appelé contrôle coopératif des systèmes multi-agents (MAS). Le contrôle coopératif des MAS a reçu une attention particulière de la part de diverses communautés scientifiques, en particulier de la communauté des systèmes et du contrôle. En raison du fait que les agents des SMA sont généralement limités en termes de ressources, telles que la portée limitée des communications sans fil (pour échanger des informations entre les agents), des capteurs (pour mesurer les informations relatives entre agents voisins) et des actionneurs (pour piloter les agents), ainsi que des contraintes énergétiques liées aux interactions de longue durée, un ingénieur doit parfois diviser un grand réseau en grappes. Nous abordons d'abord le problème du consensus dans le réseau en grappes, où chaque nœud du graphe du réseau représente un agent à dynamique linéaire. Le comportement coopératif des MAS linéaires avec la dynamique générale du système dans le réseau en grappe est défini non seulement par les protocoles de contrôle dynamique concernant les grappes isolées, mais aussi par les interactions discrètes entre les leaders. Cela rend un problème de consensus dans le réseau en grappe avec des agents linéaires généraux beaucoup plus difficile que celui du cas de l'intégrateur. Ainsi, un contrôle impulsif basé sur l'observation est proposé pour traiter le problème de consensus. Ensuite, nous étudions le problème du contrôle de la formation dans les systèmes de réseaux groupés d'agents linéaires qui sont soumis à des contraintes d'état. La structure de communication en temps continu dans chaque grappe est représentée par un graphique fixe et non dirigé. Pour ce faire, un protocole de formation robuste, qui traite de la communication en temps continu à l'intérieur des grappes et de l'échange d'informations en temps discret entre les grappes, est introduit. Il est ensuite montré que le problème de contrôle de la formation robuste considéré peut être indirectement résolu en étudiant la stabilité robuste d'un système équivalent basé sur la théorie des matrices et la théorie des graphes algébriques. De plus, il montre le rôle important de la communication entre les leaders à certains moments discrets spécifiques, représentés par la matrice stochastique. Enfin, nous discutons du problème du consensus de sortie dans les réseaux groupés composés de MAS hétérogènes qui sont soumis à différentes perturbations. Chaque grappe est représentée par un graphique fixe et dirigé. Un modèle de référence interne dynamique pour chaque agent est introduit, qui prend en compte les communications en temps continu entre les modèles de référence internes dans les grappes virtuelles et les échanges d'informations discrètes entre ces grappes virtuelles. Par conséquent, le consensus de sortie des agents hétérogènes est indirectement résolu par le consensus des références virtuelles. Pour y parvenir, un protocole de contrôle de consensus hybride est proposé pour le réseau en grappe virtuel. Grâce aux résultats de la théorie des matrices et de la théorie des graphes algébriques, le consensus du réseau en grappes virtuel est résolu. Une condition suffisante et nécessaire est dérivée pour le consensus de sortie des agents hétérogènes linéaires sous différentes perturbations dans le réseau en grappe
Having multiple autonomous agents to work together efficiently to achieve collective group behaviors is usually referred to as cooperative control of multi-agent systems (MASs). Cooperative control of MASs has received compelling attention from various scientific communities, especially the systems and control community. An arise from the fact that agents in MASs are usually resource-limited, such as limited ranges of wireless communication (for exchanging information among agents), sensors (for measuring relative information between neighboring agents) and actuators (for driving the agents), as well as energy constraints related to long time interactions, an engineer should sometimes partition a large network into clusters. We first address the problem of consensus in the clustered network, where each node of the network graph represents an agent with linear dynamics. The cooperative behavior of linear MASs with general system dynamics in the clustered network is defined by not only the dynamical control protocols concerning the isolated clusters but also the discrete interactions among the leaders. This makes a consensus problem in the clustered network with general linear agents much more challenging than that of the integrator case. Thus, an impulsive observer-based control is proposed to handle the consensus problem. Next, we study the formation control problem in clustered network systems of linear agents that are subjected to state constraints. The continuous-time communication structure in each cluster is represented by a fixed and undirected graph. To do this, a robust formation protocol, which deals with the continuous-time communication inside clusters and discrete-time information exchange between clusters, is introduced. It is then shown that the considered robust formation control problem can be indirectly solved by studying the robust stability of an equivalent system based on matrix theory and algebraic graph theory. Moreover, it shows the important role of communication between leaders at some specific discrete instants, represented by the stochastic matrix. Finally, we discuss the output consensus problem in the clustered networks composed of heterogeneous MASs that are subjected to different disturbances. Each cluster is represented by a fixed and directed graph. A dynamic internal reference model for each agent is introduced, which takes into account the continuous-time communications among internal reference models in virtual clusters and discrete information exchanges between those virtual clusters. Therefore, the output consensus of heterogeneous agents is indirectly solved through the consensus of the virtual references. To achieve that, a hybrid consensus control protocol is proposed for the virtual clustered network. Thanks to results from matrix theory and algebraic graph theory, the consensus of the virtual clustered network is solved. A sufficient and necessary condition is derived for the output consensus of linear heterogeneous agents under different disturbances in the clustered network

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Wasielewski, Sandrine. "Contribution à l'étude d'un système de localisation 3D par vision monoculaire pour un véhicule sous-marin." Montpellier 2, 1997. http://www.theses.fr/1997MON20149.

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Abstract:

Cette these s'interesse a la localisation d'un vehicule sous-marin utilise pour des taches de telemanipulation precises. Le systeme de controle doit etre capable de compenser les perturbations sous-marines afin de maintenir la position et l'orientation du vehicule. Pour cela, il a besoin de connaitre precisement le mouvement du vehicule. Les contraintes de precision, de cout et de simplicite de mise en oeuvre nous ont conduit a envisager une approche faisant cooperer l'inertiel et la vision. Les travaux developpes dans cette these sont focalises essentiellement sur la localisation du vehicule a partir d'une sequence d'images monoculaires. La methode choisie est basee sur l'appariement de primitives extraites de deux images consecutives. Les primitives sont les images de quatre droites situees dans un meme plan 3d. La correspondance entre deux images successives est alors une transformation lineaire projective qui est reliee aux parametres geometriques du mouvement de la camera. Ces parametres peuvent etre estimes a partir de la decomposition en valeur singuliere de cette matrice et le nombre de solutions depend de leur multiplicite. L'ambiguite sur le mouvement estime est levee en utilisant des contraintes imposees par la geometrie de la mire observee. Les droites sont extraites apres une derivation et un seuillage de l'image et sont decrites dans l'espace de hough. Pour faciliter la mise en correspondance d'une image a l'autre et reduire le temps de calcul, ces droites sont suivies a l'aide d'un filtre de kalman.

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Guermeur, Philippe. "Vision robotique monoculaire : reconstruction du temps-avant-collision et de l'orientation des surfaces à partir de l'analyse de la déformation." Rouen, 2002. http://www.theses.fr/2002ROUES053.

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Abstract:

Cette thèse s'intéresse à l'analyse de la déformation dans des séquences d'images monoculaires pour la reconstruction du temps-avant-collision et de l'orientation des surfaces dans la scène. La modélisation de la scène par un ensemble de facettes planes nous permet de calculer formellement le champ de vecteurs engendré. La déformation est appréhendée de manière globale. Pour cela nous considérons l'intégration de la composante normale ou tangentielle du champ de vecteurs sur les contours dans l'image, et utilisons les théorèmes de Green et de Stokes pour établir un lien avec les paramètres recherchés. Afin d'obtenir un système d'équations bien conditionné, nous proposons de pondérer au préalable le champ de vecteurs par une fonction vectorielle adaptée. Pour effectuer le calibrage de la caméra, nous proposons un nouvel algorithme. Il s'agit d'un algorithme évolutionnaire, dont l'implémentation se révèle particulièrement simple, puisque celle-ci s'appuie sur EASEA, un langage de spécification de haut niveau adapté aux algorithmes évolutionnaires
This thesis presents a method to process axial monocular image sequences for evaluation of the time to collision and the surface orientation in a scene. Using a planar facet representation of the scene, we first calculate formally the apparent velocity field generated by the camera motion as a function of the 3-D facet model and the motion hypothesis. A global deformation model is calculated using the Green and Stokes theorems to integrate the normal and tangential components of the vector field and connect the results with the parameters to be identified In practice, the vector field is computed using the epipolar constraint, and the camera is fitted with a wide angle lens. Using the epipolar model needs accurate camera calibration in order to compensate for image distortion and fit the pinhole model. To this end, we introduce a new method based on evolutionary optimisation to determine the distortion coefficients, based on the EASEA evolutionary specification language

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Kreutner, Michel. "Perception multisensorielle pour le positionnement d'un véhicule autonome dédié aux personnes handicapés moteurs." Metz, 2004. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/2004/Kreutner.Michel.SMZ0417.pdf.

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Abstract:

Le travail présenté dans ce mémoire concerne le mode de localisation développé dans le cadre du projet VAHM (Véhicule Autonome pour Handicapés Moteurs). La procédure s'exécute en cours de mouvement et emploie des capteurs odométriques, ultrasonores et de vision. Dans un premier temps les mesures ultrasonores permettent d'ajuster la position odométrique par la méthode des moindres carrés. Puis l'orientation du véhicule est précisée à partir de la vision en déterminant l'angle de vue des caractéristiques connues de l'environnement. Nous détaillons les structures mises en place pour enregistrer les données et les algorithmes développés pour leur traitement. Plusieurs séries d'essais sont réalisées en simulation et en conditions réelles qui permettent d'établir les possibilités d'obtenir les performances recherchées dans le contexte du projet à savoir une erreur de position inférieure à 5 cm et une erreur d'orientation inférieure à 3 deg
The work of this thesis deals with localization mode developed within the VAHM project framework (Autonomous Vehicle for Disabled People). The procedure is realized in moving and uses odometric, ultrasonic and vision sensors. Firstly ultrasonic measurements make it possible to adjust the odometric position by using the method of least squares. Then vision allows to adjust the orientation of the vehicle by determining the angle of sight of the known characteristics of the environment. We detail the implemented structures to record the data and the algorithms developed for their treatment. Several series of tests are carried out in simulation and real conditions which make it possible to establish the possibilities of obtaining the performances sought in the context of the project to knowing an error of position lower than 5 cm and an error of orientation lower than 3 deg

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Ergenç, Belgin. "Un modèle d'exécution de requêtes mobiles pour des sources à accès restreints en environnement d'intégration de données." Toulouse 3, 2008. http://thesesups.ups-tlse.fr/168/.

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Abstract:

L'optimisation de requêtes dans les systèmes d'intégration de données réparties sur un réseau à grande échelle pose des problèmes liés à l'autonomie, l'hétérogénéité et la distribution des sources de données, l'environnement d'exécution dynamique et aux besoins changeant des utilisateurs. Résoudre ces problèmes nécessite de revisiter les méthodes d'optimisation traditionnelles afin de permettre la génération de plans d'exécution stables et d'utiliser des modèles d'exécution capables de s'adapter aux conditions d'exécution et de tenir compte des sources à accès restreints. La centralisation du contrôle dans les méthodes d'optimisation dynamique engendre un goulot d'étranglement dû au nombre important de messages transmis au site contrôlant l'optimisation à travers un réseau à grande échelle (à faible bande passante et à forte latence). Afin de résoudre ce problème, l'optimisation dynamique des requêtes nécessite de décentraliser ces méthodes. Dans un environnement d'intégration de données distribuées à grande échelle, un modèle d'exécution mobile, avec des opérateurs relationnels mobiles capables de s'adapter de façon autonomes et réduisant les coûts de communication a été proposé dans l'équipe. Cependant, ce modèle d'exécution de requêtes mobiles nécessite d'être étendu avec des nouveaux opérateurs afin de tenir compte des sources à accès restreints. Dans cette perspective, nous proposons des opérateurs relationnels mobiles développés pour des sources à accès restreints. Une seconde proposition est liée au placement initial des opérateurs mobiles. Le but est de déterminer un placement permettant d'obtenir des performances acceptables plutôt qu'un bon placement engendrant parfois de très mauvaises performances lors de l'exécution. Enfin, nous évaluons les performances des méthodes proposées
Query optimization in data integration systems over large scale network, faces the challenges of dealing with autonomous, heterogeneous and distributed data sources, dynamic execution environment and changing user requirements. These issues initiate the need for crafting the traditional optimization methods in a way to produce stable query execution plans, use execution models which are able to adapt to run-time conditions and handle source restrictions. Centralization of the control in adaptive optimization methods result in bottleneck due to large amounts of message passing towards to the site of the central authority over large scale network where network bandwidth is low and network latency is high. In order to overcome this obstacle adaptive query optimization requires decentralized methods. A mobile execution model with mobile relational operators that are able to adapt in an autonomous way and focus on reducing of transfer cost is worth considering in large scale distributed data integration environment. However, this mobile query execution model needs to be extended with new operators to handle source restrictions. In this perspective we propose mobile relational operators developed for restricted sources. Another proposition is related with initial placement of mobile relational operators. The challenge is on defining a placement which would allow acceptable performance instead of a good placement which would cause dramatic performance sometimes at run-time. Finally we present and analyze a performance evaluation on the methods proposed

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Autefage, Vincent. "Découverte de services et collaboration au sein d'une flotte hétérogène et hautement dynamique d'objets mobiles communicants autonomes." Thesis, Bordeaux, 2015. http://www.theses.fr/2015BORD0205/document.

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Abstract:

Les systèmes autonomes sont des objets mobiles communicants capables de réaliser un certain nombre de tâches sans intervention humaine. Le coût (e.g. argent, poids, énergie) de la charge utile requise pour effectuer certaines missions est parfois trop important pour permettre aux engins d’embarquer la totalité des capacités nécessaires (i.e. capteurs et actionneurs). Répartir ces capacités sur plusieurs entités est une solution naturelle à ce problème. Un tel groupe d’entités constitue une flotte à laquelle il devient nécessaire de fournir un mécanisme de découverte permettant aux différents engins de partager leurs capacités respectives afin de résoudre une mission globale de façon collaborative. Ce mécanisme, outre l’affectation des tâches, doit gérer les conflits et les pannes potentielles qui peuvent survenir à tout moment sur tout engin de la flotte. Fort de ces constations, nous proposons un nouveau mécanisme collaboratif nommé AMiRALE qui apporte une solution aux problèmes ci-dessus pour les flottes hétérogènes d’engins mobiles autonomes. Notre système est entièrement distribué et repose uniquement sur des communications asynchrones. Nous proposonségalement un nouvel outil nommé NEmu permettant de créer des réseaux virtuels mobiles avec un contrôle important sur les propriétés de la topologie du réseau ainsi que sur la configuration des noeuds et des inter-connexions. Cet outil permet la réalisation d’expérimentations réalistes sur des prototypes d’applications réseaux. Enfin, nous proposons une évaluation de notre système collaboratif AMiRALE au travers d’un scénario de nettoyage de parc utilisant une flotte autonome de drones et de robots terrestres spécialisés
We call autonomous systems, mobile and communicating objects which are able to perform several tasks without any human intervention. The overall cost (including price, weight and energy) of the payload required by some missions is sometimes too important to enable the entities to embed all the required capabilities (i.e. sensors and actuators). This is the reason why it is more suitable to spread all the capabilities among several entities. The team formed by those entities is called a swarm. It then becomes necessary to provide a discovery mechanism built into the swarm in order to enable its members to share their capabilities and to collaborate for achieving a global mission.This mechanism should perform task allocation as well as management of conflicts and failures which can occur at any moment on any entity of the swarm. In this thesis, we present a novel collaborative system which is called AMiRALE for heterogeneous swarms of autonomous mobile robots. Our system is fully distributed and relies only on asynchronous communications. We also present a novel tool called NEmu which enables to create virtual mobile networks with a complete control over the network topology, links and nodes properties. This tool is designed for performingrealistic experimentation on prototypes of network applications. Finally, we present experimental results on our collaborative system AMiRALE obtained through a park cleaning scenario which relies on an autonomous swarm of drones and specialized ground robots

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Bouchard, Sébastien. "On the Deterministic Gathering of Mobile Agents." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2019. http://www.theses.fr/2019SORUS175.

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Abstract:

Les systèmes distribués sont un modèle théorique capable de représenter une multitude de systèmes bâtis autour de la coopération d'entités autonomes dans le but d'accomplir une tâche commune. Leur champ applicatif est immense, et s'étend de l'informatique ou de la robotique, en modélisant des processus partageant la mémoire d'un ordinateur, des ordinateurs communiquant par envois de messages, ou encore des cohortes de robots, à la compréhension du comportement des animaux sociaux. Les agents mobiles font partie des entités étudiées dans ce domaine. Ils se distinguent des autres notamment par leur capacité à se déplacer spontanément. L'une des tâches les plus étudiées les mettant en scène est celle du rassemblement. Les agents mobiles sont dispersés dans un environnement inconnu. Aucun d'eux n'a d'informations à propos des autres, ou la capacité de communiquer avec eux, à moins de se trouver au même endroit. Chacun d'eux découvre peu à peu les environs, rencontre d'autres agents et se coordonne avec eux jusqu'à ce que tous soient rassemblés et le détectent. Une fois tous les agents rassemblés, ils peuvent communiquer et se coordonner pour une autre tâche. Cette thèse s'intéresse à la faisabilité et à l'efficience du rassemblement, en particulier face à deux difficultés majeures: l'asynchronie et l'occurrence de fautes Byzantines. Dans un contexte asynchrone, les agents n'ont aucun contrôle sur leur vitesse, qui peut varier arbitrairement et indépendamment des autres. Se coordonner est alors un défi. Quand une partie des agents subit des fautes Byzantines, on peut considérer ces agents comme malicieux, se fondant parmi les autres (bons) agents pour les induire en erreur et empêcher que le rassemblement ait lieu
Distributed systems are a theoretical model with a huge application field. It can represent a multitude of systems in which several autonomous entities cooperate to achieve a common task. The applications range from computer science related ones like processes sharing memory inside a computer, computers exchanging messages, and cohorts of robots to understanding social animals behavior. When the entities involved are able to move spontaneously, they are called mobile agents, and one of the most studied problems regarding mobile agents is gathering. The mobile agents are spread in an unknown environment, with no a priori information about the others and without the ability to communicate with other agents, unless colocated. Each of them gradually discovers its surroundings, meets some other agents, coordinates with them, until all agents are gathered and detect it. Once all agents gathered, they can communicate and coordinate for some future task. This thesis addresses the feasibility and complexity of gathering, in particular when facing two major difficulties: asynchrony and occurrence of Byzantine faults. When tackling the former, the agents have no control over their speed, which can vary arbitrarily and independently from each other. This makes coordination more challenging. When facing the latter, some of the agents are Byzantine, they can be viewed as malicious and using the difficulty to distinguish them from other (good) agents to try to prevent the gathering

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Iguchi-Cartigny, Julien. "Contributions à la diffusion dans les réseaux ad hoc." Lille 1, 2003. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2003/50376-2003-229.pdf.

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Abstract:

Les technologies sans fils ont atteint une place dominante ces demières années. Le fait de laisser à l'utilisateur une totale liberté de mouvement et des débits grandissants ont popularisé ce moyen de communication. Pourtant, cette liberté est loin d'être, car eIle est reliée à un point fixe de coordination des communications (une borne d'accès fixe dans le cas du système Wifi ou du GSM). Les réseaux ad hoc proposent une vision sans infrastructure, où le réseau est supporté par l'ensemble des utilisateurs mobiles. Dans un tel système, chaque mobile peut relayer un message de ses voisins, dans le but de pennettre à chacun des noeuds de pouvoir joindre n'importe qui d'autre dans le réseau, à condition qu'il existe des noeuds sur le chemin pouvant relayer le message. L'opération de diffusion (ou brodcast) est une opération courante dans de tels réseaux. Elle consiste à envoyer un message à l'ensemble des mobiles participants au réseau ad hoc. A cause de la mobilité, des possibilités de collision radio, de la connaissance limitée du voisinage et de la nature distribuée des algorithmes utilisés dans chaque noeud, cette opération peut se révéler coûteuse si elle est effectuée de manière nai͏̈ve. Dans la première partie du travail de recherche exposé, l'objectif est de réduire le nombre de messages émis par l'ensemble du réseau, de manière à réduire les risques de collisions tout en assurant une couverture complète. Le protocole BRP est un algorithme probabiliste dont la décision de réémission est biaisée par l'étude du voisinage commun entre deux noeuds. Le protocole RRS utilise l'algorithme de réduction de graphe pour réduire le voisinage de chaque noeud et ainsi permettre une prise de décision à partir d'un nombre limité de voisins. Dans la deuxième partie, l'étude est portée sur la réduction du coût énergétique, qui dépend en grande partie des communications radios. Avec des antennes omnidirectionnelles, chaque mobile peut réduire sa portée. RBOP et LBOP tirent avantage de ce procédé en utilisant les algorithmes de réduction de graphe RNG et LMST afin de réduire la consommation tout en gardant un réseau connexe. Le cas des antennes directionnelles est également envisagé, avec la proposition d'un algorithme hybride ADLBOP utilisant une communication un-vers-un ou un-vers-tous en fonction du modèle énergétique affecté au coût de la transmission et de la topologie locale.

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Shawky, Mohamed. "Architectures parallèles, vision et véhicules autonomes : étude et mise en oeuvre." Compiègne, 1992. http://www.theses.fr/1992COMP0532.

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Abstract:

Les travaux de recherche consistent à étudier les différentes architectures parallèles, les mécanismes de synchronisation en temps réel, les opérateurs d'images câblés, en vue de la réalisation d'un système intégrant la vision trinoculaire et la fusion multicapteurs pour la commande d'un véhicule autonome.

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Kherdali, Khalil el. "Etude, conception et réalisation d'un radar ultrasonore." Montpellier 2, 1992. http://www.theses.fr/1992MON20122.

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Abstract:

Le travail presente dans ce memoire a pour but l'etude, la conception et la realisation d'un radar ultrasonore. Son principe est base sur celui des reseaux ultrasonores, que nous avons developpe en utilisant un modele simple pour simuler le fonctionnement d'un des emetteurs. Un reseau lineaire constitue de 16 emetteurs tangents, nous a permis de repondre a certaines specifications du radar grande portee (10m), resolution laterale fine de quelques degres. Le radar ainsi constitue possede cependant un faible champ de vision 8. L'utilisation d'une ponderation en amplitude a l'emission, qui a pour effet principal d'eliminer pratiquement l'influence des lobes secondaires nous a permis d'accroitre ce champ de vision a 14. Cette valeur reste cependant relativement faible en l'absence du balayage mecanique. Nous avons finalement resolu ce probleme en disposant les 16 emetteurs sur le bord d'une couronne de rayon adequat. Le champ pratique de vision obtenu a alors ete de 40 par rapport a la bissectrice de la couronne utilisee et differents obstacles de formes et matieres diverses ont pu etre parfaitement reperes par notre systeme. En conclusion nous avons realise un radar ultrasonore de grande portee de resolution laterale voisine de 2 et possedant un large champ de vision (80). Il est de faible cout, il utilise des emetteurs courants et peut servir au guidage des robots mobiles

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Hayet, Jean-Bernard. "Contribution à la navigation d'un robot mobile sur amers visuels texturés dans un environnement structuré." Toulouse 3, 2003. http://www.theses.fr/2003TOU30026.

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Baba, Abdellatif. "Cartographie de l'environnement et suivi simultané de cibles dynamiques par un robot mobile." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00260984.

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Abstract:

Une capacité essentielle pour qu'un robot mobile soit capable de comprendre son environnement est de pouvoir en construire la carte. Des entités mobiles dans la zone de perception du robot pendant qu'il construit sa propre carte peuvent provoquer de graves erreurs au niveau de sa localisation, et des inexactitudes dans la carte. Les traces des objets mobiles doivent être détectées et éliminées du modèle. Nous proposons d'adopter la représentation de l'environnement par une grille d'occupation. Cette représentation fournit un modèle de l'environnement pouvant être mis à jour à une fréquence élevée ce qui présente l'intérêt de permettre la détection et le suivi d'éléments mobiles autour du robot. La détection et le suivi des cibles dynamiques sont ensuite effectués. Une procédure qui attribue les mesures acquises aux cibles correspondantes est aussi présentée. Pour essayer d'améliorer la qualité de l'information sensorielle du robot et d'augmenter la fiabilité du suivi, nous utilisons une caméra catadioptrique dont les données seront fusionnées avec le laser. Une image binaire est calculée à partir d'une approche modifiée de flot optique où un nouveau terme qui compense les changements d'illumination est calculé et pris en compte. Deux stratégies qui déterminent les directions des cibles détectées à partir d'images déployées (sur une forme cylindrique) et d'images panoramiques brutes sont respectivement présentées et comparées. Nous proposons en fin, une technique probabiliste pour coupler des mesures reçues par l'un et par l'autre capteur et pour les associer à un même événement.

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Lerasle, Frederic. "Perception pour la robotique mobile en environnement humain." Habilitation à diriger des recherches, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00355083.

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Abstract:

Ce mémoire d'habilitation à diriger les recherches porte sur la perception et la compréhension conjointe de l'espace et du milieu par un robot cognitif autonome. Dans ce contexte, la démarche consiste ici à intégrer des percepts multiples et incertains à tous les niveaux de la perception à partir de capteurs visuels embarqués. Ces travaux se structurent en deux thèmes. Le premier thème se focalise sur la perception de l'espace pour la navigation autonome en milieu intérieur. Nos travaux antérieurs ont mis l'accent sur une méthodologie complète de détection, reconnaissance et localisation sur amers visuels validée par des expérimentations réelles sur le robot Diligent. Ces amers sont capturés automatiquement par le robot dans les différentes représentations métriques et topologiques de son environnement de travail. La navigation consiste alors à exploiter ces modèles pour se localiser métriquement ou qualitativement, sur la base de données visuelles, éventuellement télémétriques. À terme, ces représentations seront enrichies par des informations sémantiques capturées en interaction avec l'homme. Cet apprentissage supervisé, la perspective d'un robot sociable, nous ont amené à démarrer le second thème sur la perception par le robot de l'homme pour leur interaction. Nos travaux ont porté sur la détection, le suivi, la reconnaissance de l'homme par vision monoculaire couleur. Parmi ces fonctions, la problématique du suivi est centrale puisque la plupart des tâches robotiques coordonnées avec l'homme nécessite de caractériser la relation d'une plate-forme mobile aux agents humains a priori mobiles. Nous avons ainsi prototypé puis intégré plusieurs fonctions de suivi 2D ou 3D de tout ou partie des membres corporels de l'homme par le choix conjoint de stratégies de fusion de données visuelles et de filtrage particulaire répondant aux modalit és d'interaction envisagées pour le robot "guide" Rackham et le robot compagnon Jido. Les prospectives énoncées visent à l'interactio n de percepts relative à la perception simultanée par le robot de l'espace et/ou de l'homme. La problé- matique de l'intelligence ambiante, par l'ajout de robots anthropomorphes type humanoïde dans ces environnements humains, devrait infléchir ces travaux tout en recoupant certaines investigations passées ou actuelles.

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Benchi, Abdulkader. "Middleware Systems for Opportunistic Computing in Challenged Wireless Networks." Thesis, Lorient, 2015. http://www.theses.fr/2015LORIS372/document.

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Abstract:

Les réseaux mobiles opportunistes (ou OppNets, pour Opportunistic Networks) constituent une solution séduisante pour compléter les réseaux fixes d’infrastructure, voire compenser leur absence dans des zones sinistrées ou défavorisées. Les recherches menées ces dernières années ont principalement visé à permettre les transmissions dans les OppNets, mais ceci ne peut être qu’un premier pas vers une réelle exploitation de tels environnements contraints. L’informatique opportuniste (Opportunistic Computing) dépasse le cadre des seules transmissions, et introduit un nouveau paradigme d’exécution de tâches collaboratives dans de tels environnements. Dans ce domaine qu’est l’informatique opportuniste, la conception, la mise en œuvre et le déploiement d’applications distribuées sont des objectifs majeurs. Une application pour OppNet doit pouvoir fonctionner et assurer un niveau de service satisfaisant, tout en supportant les diverses contraintes propres aux OppNets, telles qu’une connectivité fluctuante, un partitionnement chronique du réseau, de longs délais de transmissions, de fréquents échecs de transmission, et des équipements hétérogènes offrant des ressources limitées. La complexité et le coût du développement d’applications pour OppNets peuvent être réduits de manière significative en utilisant des modèles de programmation appropriés. De tels modèles peuvent être fournis par des systèmes intergiciels capables de supporter de manière transparente les contraintes évoquées plus haut. Le travail rapporté dans ce mémoire a porté sur l’étude des contraintes inhérentes aux OppNets, et sur la proposition de solutions appropriées. Parmi les modèles de programmation usuels, certains ont été identifiés comme pouvant être utilisés dans le cadre des OppNets. Sur la base de ces divers modèles de programmation, des systèmes intergiciels opportunistes ont été mis en oeuvre. Ces systèmes supportent respectivement le modèle de messagerie distribuée (sur la base de files d’attentes et de "topics"), le modèle du tuple-space, et la résolution de consensus. Des implémentations complètes ont été réalisées, et le code source est distribué sous licence GPL (GNU General Public License). Ces systèmes ont été évalués par le biais d’expérimentations menées en conditions réelles et par simulation
Opportunistic networks (OppNets) constitute an appealing solution to complement fixed network infrastructures –or make up for the lack thereof– in challenged areas. Researches in the last few years have mostly addressed the problem of supporting networking in OppNets, yet this can only be a first step towards getting real benefit from these networks. Opportunistic computing goes beyond the concept of opportunistic networking, and provides a new paradigm to enable collaborative computing tasks in such environments. In the realm of opportunistic computing, properly designing, implementing and deploying distributed applications are important tasks. An OppNet-dedicated application must be able to operate and maintain an acceptable level of service while addressing the many problems that can occur in these networks, such as disconnections, partitioning, long transmission delays, transmission failures, resource constraints, frequent changes in topology, and heterogeneous devices. Much of the complexity and cost of building OppNet-dedicated applications can be alleviated by the use of high-level programming models. Such models can be supported by middleware systems capable of transparently addressing all the above-mentioned problems. The work reported in this dissertation focused on providing insight into the fundamental problems posed by OppNets, so as to analyze and solve the problems faced by application developers while dealing with these environments. The research focused on identifying well-known high-level programming models that can be satisfactorily implemented for OppNets, and that can prove useful for application developers. In order to demonstrate the feasibility of application development for OppNets, while assessing the benefits brought about by carefully designed middleware systems, a couple of such systems have been designed, implemented, and evaluated as part of this work. These middleware systems respectively support distributed messaging (through message queues and topics), the tuple-space model, and consensus solving in OppNets. They are supplemented with fully-functional implementations, that can be used in real settings, and that are all distributed under the terms of the GNU General Public License (GPL). Real-life experiments and simulations have been realized so as to evaluate the effectiveness and efficiency of these systems in real conditions

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Dissertations / Theses on the topic 'Robots mobiles – Traitement réparti'

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