Audition pour le poste de Maître de conférence INSA Lyon distributed Robotics avec aectation au CITI Guillaume Lozenguez Chercheur post-doctorant, École Normale Supérieure de Lyon, CNRS Doctorat en cotutelle : Université de Caen Basse-Normandie, et Université Blaise Pascal (Clermont-Ferrand) http://perso.ens-lyon.fr/guillaume.lozenguez 13 Mai 2014 G. Lozenguez Audition INSA Lyon 13 Mai 2014 1 / 18
Introduction Plan 1 Introduction Curriculum Vitae 2 Contributions en recherche IA et robotique Mise en pratique de Modèles Markoviens Résolution distribuée IA et transport 3 Projet de recherche au sein du CITI 4 Enseignement Expérience Intégration G. Lozenguez Audition INSA Lyon 13 Mai 2014 2 / 18
Introduction Curriculum Vitae Depuis mon Master : 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Master Doctorat (+ vacations) 1/2 ATER Post-Doctorat Montpellier Paris Caen Clermont-ferrant Caen Lyon Validation du Master Informatique à finalité pro. et recherche unifiée Mention intelligence artificielle Stage chez Eko System Développement de Jeux Vidéo (sous PC, Nintendo Wii et DS) Soutenance de Thèse: Stratégie coopérative pour la mise en œuvre d'une flotte de robots mobiles dans un milieu ouvert et encombré Dir. : P. Martinet, A-I. Mouaddib Avec : L. Adouane, A. Beynier Rapporteur : R. Chatila, D. Duhaut Jury : A. Koukam, N. Lefort-Piat Qualification CNU 27 Modélisation et simulation de transport partagé École Normale Sup. de Lyon Financement ANR, Vel'innov P. Abbri, P. Borgnat Parcours Universitaire Informatique Visant une spécialisation SMA et Jeux Vidéo Doctorat IA et Robotique en cotutelle Univertité Caen Basse-Normandie, CNRS Université Blaise Pascal (Clermont-ferrand) Financement ANR, R-Discover G. Lozenguez Audition INSA Lyon 13 Mai 2014 3 / 18
Introduction Curriculum Vitae Publications Post-Doc. Doctorat et ATER Master Classication de comportements d'usagers Simulation de systèmes de transport partagé JTG 14 WTDCS 14 Contrôle hybride (réactif/cognitif) de robots IAS 12 Planication décomposée des déplacements Coordination distribuée de robots mobiles Évolution articielle de sociétés Soumis ; Journaux ; Français JFPDA 13 MAGS 12 PAAMS 11 AuRo 14 IAT 13 JFSMA 11 G. Lozenguez Audition INSA Lyon 13 Mai 2014 4 / 18
Contributions en recherche Plan 1 Introduction Curriculum Vitae 2 Contributions en recherche IA et robotique Mise en pratique de Modèles Markoviens Résolution distribuée IA et transport 3 Projet de recherche au sein du CITI 4 Enseignement Expérience Intégration G. Lozenguez Audition INSA Lyon 13 Mai 2014 5 / 18
Contributions en recherche IA et robotique Dans le cadre de l'anr R-Discover b Représentation c a Planification Coordination a >9,5? Contrôle 12 8 a c Partenaires : MIS, IP, GREYC, LIP6 et Thales G. Lozenguez Audition INSA Lyon 13 Mai 2014 6 / 18 b
Contributions en recherche Mise en pratique de Modèles Markoviens Processus décisionnel de Markov S, A, t, r S : États A : Actions t : Transitions S A S [0, 1] r : Récompenses s 1-0.3 a 3-1.3 a 1 a 2 1.0 4.1 a 4 S A R 1.0 a 2 s 2 0.8 0.2 1.0-1.3 a2-0.3 0.3 0.4 0.3 0.1 0.9-0.1 0.8 a 4 a 2 a 3 s 3 5.2 0.2 0.3 0.1 3.3 a 3 0.6-0.4 0.5 0.5 s 4 0.3 0.7 s 5 2.8 Construire/apprendre S, A, t, r Calculer une politique optimale π : S A G. Lozenguez Audition INSA Lyon 13 Mai 2014 7 / 18
Contributions en recherche Mise en pratique de Modèles Markoviens Processus décisionnel de Markov décomposé et distribué Décisions individuelles MDP multi-objectifs Partitionnement glouton Résolution hiérarchique Décisions coordonnées Décisions ouvertes (évaluation individuelle/sociale) Recherche de consensus (allocation par enchères) P( Système π, π, π,... ) π (π, π...) G. Lozenguez Audition INSA Lyon 13 Mai 2014 8 / 18
Contributions en recherche Résolution distribuée Coordination par ventes aux enchères (IAT 13, AuRo 14) Protocole simple 12 c b a 8? 9,5 Évaluation individuelle enchère(item) = V π 1 (s) V π 2 (s) V π x (s) = r x (s, a π ) +γ t x (s, a π, s )V π x (s ) s S Valeurs corrélées : Gi a b c ab ac bc abc π* VGi 0 5 1 8 10 9 8 11 enchère a b c 5 1 8 5 9 1 9 1 3 3 5 1 0 5 2 0 2 4 7 8 1 4 7 1 c a b G. Lozenguez Audition INSA Lyon 13 Mai 2014 9 / 18
Contributions en recherche Résolution distribuée Protocole : succession d'enchères simultanées (IAT 13, AuRo 14) a a a 99 b 5 c 1 d 8 b c a 8 b 10 c 5 d 6 d? b c a 9 b 99 c 99 d 5 Un protocole sur des solutions - qui converge - rapidement - stables - ecaces Expérimentation en condition réelle et en simulation G. Lozenguez Audition INSA Lyon 13 Mai 2014 10 / 18
Contributions en recherche IA et transport Dans le cadre de l'anr Vel'Innov (ENS Lyon, LIRIS) Des données anonymées Apprendre des comportements distribués Simuler (entrée : Station ou Utilisateur) 1 Classi cation de comportements des utilisateurs (JTG 14 - WTDCS 14) 2 Modélisation par chaines de Markov distribuées Partenaires : LET, ENS-Lyon (Signal, Socio. Géo), LIRIS, POLY (Montréal) G. Lozenguez Audition INSA Lyon 13 Mai 2014 11 / 18
Projet de recherche au sein du CITI Plan 1 Introduction Curriculum Vitae 2 Contributions en recherche IA et robotique Mise en pratique de Modèles Markoviens Résolution distribuée IA et transport 3 Projet de recherche au sein du CITI 4 Enseignement Expérience Intégration G. Lozenguez Audition INSA Lyon 13 Mai 2014 12 / 18
Projet de recherche au sein du CITI et de l'équipe DynaMid Projet : IA distribuée en robotique Processus hiérarchique Free obstacle on right obstacle on left representation topologique Fork exit Description locale coridor intersection dead-end Thématique MiddleWare décision modulaire et multi-niveau Prise de décisions distribuées Coordination de décisions Évaluation de système distribué recherche de consensus validité, robustesse, performance G. Lozenguez Audition INSA Lyon 13 Mai 2014 13 / 18
Projet de recherche au sein du CITI et de l'équipe DynaMid Projet : IA distribuée en robotique Deux thèmes connexes Modularité au service de la coordination du système Vers un apprentissage distribué de modules élémentaires Proposition à court terme (autour de l'exploration) Planication plus ou moins myope? Inférer l'inconnu? Contraintes des communications? Quand se coordonner? Vue plus pragmatique Pont avec la communauté décision et robotique Personne ressource implémentation robotique G. Lozenguez Audition INSA Lyon 13 Mai 2014 14 / 18
Enseignement Plan 1 Introduction Curriculum Vitae 2 Contributions en recherche IA et robotique Mise en pratique de Modèles Markoviens Résolution distribuée IA et transport 3 Projet de recherche au sein du CITI 4 Enseignement Expérience Intégration G. Lozenguez Audition INSA Lyon 13 Mai 2014 15 / 18
Enseignement Expérience Enseignement à l'université de Caen Basse-Normandie Statuts : Doctorant Vacataire (21 h) puis 1/2 ATER (96 h) Cursus : (M) Master professionnel 1 ère Document numérique en réseau. (L) Licence Informatique et Licence Math. Appliquées aux Sciences Sociales. Expérience : Intitulé Niveau TD TP Cours Algorithmes et programmation-objet M 22h 16h30 Programmation-objet pour le Web M 10h30 22h30 9h Initiation à l'informatique L 18h Encadrement de Projet étudiant * 20h Total : 118h30 32h30 77h 9h G. Lozenguez Audition INSA Lyon 13 Mai 2014 16 / 18
Enseignement Intégration Au sein du département télécommunication de l'insa Lyon Initiation à l'informatique : système, internet, programmation (C++, Python, PHP, Java) Informatique générique : algorithmie, graphe, complexité, programmation orientée objet, automate et automate probabiliste, Web, base de données, programmation embarquée, Application communicante Encadrement de projet : dans les modules, projet de n d'études Système distribué et robotique : Option transversale : objets et robots communicants Parcours transversal : systèmes embarqués communicants Responsabilité : implication au sein de l'école et du département, préparation du contenu pédagogique, évaluation des étudiants, suivi de stage... G. Lozenguez Audition INSA Lyon 13 Mai 2014 17 / 18
Questions Contribution Contrôle hybride Prise de décision décomposée Coordination par allocation de tâches/ressources Apprentissage de comportements distribués Relecteur pour JIST Commité d'organisation RFIA 10 ; JFSMA 12 Questions? Projet Recherche Processus modulaire hiérarchique Décisions distribuées Cadre appliqué (robotique,... ) Ressource IAD et Robotique Actif dans la communauté Enseignement Info. initiatique Info. générique Appli. communicante (dont le Web) Système distribué et robotique Cours, TD, TP, examen Encadrement (projet/stage) Présent pour le département G. Lozenguez Audition INSA Lyon 13 Mai 2014 18 / 18
Annexes Architecture hiérarchique Cognitive Representation Localization & Mapping - valuation - topology - positions Deliberation communication coordination -inconsistency -policy Executive - references - local task Reactive Perception odometer free space signature semantic - movement - local model - landmark Control Activator attraction circling selection Knowledge Decision Diviser les dicultés (cadre multi-partenaires) G. Lozenguez Audition INSA Lyon 13 Mai 2014 19 / 18
Annexes Perception et contrôle believe initial position believe error estimation target G. Lozenguez Audition INSA Lyon 13 Mai 2014 20 / 18
Annexes En condition réelle (1) Navigation dans un cadre minimal : (pas de perception omnidirectionnelle et pas de signature) Avec une carte topologique (road-map) rudimentaire, les robots (avec laser et odométrie) se déplacent vers plusieurs objectifs avec une erreur bornée (environnement : 50 50 mètres, 5 obstacles, P 120, erreur max : 3 mètres) G. Lozenguez Audition INSA Lyon 13 Mai 2014 21 / 18
Annexes En condition réelle (2) robot / croyance (b) (c) (c) (a) (b) (a) G. Lozenguez Audition INSA Lyon 13 Mai 2014 22 / 18
Annexes MDP orienté par plusieurs objectifs Modélisation par un MDP orienté par des objectifs G : a a a b b (a) b (b) nombre d'objectifs atteints : 0 1 2 soit S d 2 G États G. Lozenguez Audition INSA Lyon 13 Mai 2014 23 / 18
Annexes Partitionnement glouton Optimisations locales successives : argmax s d S d IN(R, s d ) max( OUT (P, s d ) n G R. to.pre n S d, ɛ ) G. Lozenguez Audition INSA Lyon 13 Mai 2014 24 / 18
Annexes Résolution hiérarchique Planication individuelle : 1 - évaluer les régions (GO-MDP Abstrait) 2 - résoudre région par région (GO-MDP local) 1 1 1 12 a 1 2 3 c e 2 1 3 1 2 12 3 12 2 123 1 123 d 1 1 3 1 13 3 123 b (a) 2 1 3 1 1 2 3 3 3 2 13 3 13 (b) a 1 2 1 23 2 2 a 2 23 3 2 3 23 b b (c) G. Lozenguez Audition INSA Lyon 13 Mai 2014 25 / 18
Annexes Exploration (1) Planication et cartographie simultanées : État : ouverture 1 2 3 4 5 (a) (b) Premiers changements perceptifs, premières position-clés G. Lozenguez Audition INSA Lyon 13 Mai 2014 26 / 18
Annexes Exploration (2) Planication et cartographie simultanées : État : à droite 1 2 3 4 5 (a) (b) Un nombre de positions frontière contenus. G. Lozenguez Audition INSA Lyon 13 Mai 2014 27 / 18