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RobIA 2012

RobIA 2012

Paris-Jussieu, LIP6, salle25-26/105
13 Novembre 2012, 9h00-18h00

Journée commune organisée par l'AFIA et le GdR Robotique,

Inscription par mail : catherine.tessier@onera.fr


Appel à participation

L'AFIA et le GDR Robotique organisent une journée commune « IA et Robotique ». Cette journée sera fondée sur des interventions se situant dans l'intersection de l'Intelligence Artificielle et de la Robotique, et relatives  à l'apprentissage, à la reconnaissance de situations, à la planification d'actions et de mouvements,  au lien entre planification et exécution, aux systèmes multirobots, à l'interaction homme-robot... L'objectif est de traiter des  problématiques robotiques à proposer à l'IA et des besoins en robotique qui pourraient être couverts par l'IA, ainsi que des apports possibles de l'IA et des spécificités de la robotique pour l'IA.

Cette journée étant soutenue par l'Afia et le GDR Robotique, il n'y a pas de frais d'inscription. Cependant, afin de faciliter l'organisation de la journée et en particulier d'organiser le déjeuner sur place, merci de vous inscrire par mail auprès de catherine.tessier@onera.fr


Programme de la journée :
(un créneau prévu pour un orateur comprend l'exposé et la discussion)


[m]8h45 : [/m] Accueil

[m]9h00-9h10 : [/m] Présentation de l'AFIA
[m] Yves Demazeau (AFIA) [/m]

[m]9h10-9h20 : [/m] Présentation du GDR Robotique
[m] Philippe Bidaud (GDR Robotique) [/m]

[m]9h30 - 10h00 : [/m]" Robotique et action encorporée "
[m]Jean-Paul Laumond (LAAS, Toulouse)[/m]
L'autonomie d'un système robotique est le plus souvent vue sous l'angle de l'apport du traitement de l'information, numérique ou symbolique, que ce soit au niveau du traitement du signal, de l'automatique, de la prise de décision ou de la conception d'architectures. Le robot est supposé donné a priori. Dans cet exposé, nous interrogeons dans un premier temps les liens qu'entretiennent la conception mécanique et le traitement de l'information. Nous verrons que nombre de fonctions en apparence complexes peuvent être réalisées très simplement grâce à des conceptions mécaniques astucieuses. Ce type d'approche est développé depuis la fin des années quatre-vingt-dix, prône ce qu'il est convenu d'appeler le minimalisme en robotique, et dont les principaux succès se trouvent en robotique manufacturière. Une tendance similaire, issue de la robotique bio-inspirée, promeut le calcul morphologique, une approche qui place le corps du robot comme facteur essentiel de son autonomie. Ce champ pluridisciplinaire est extrêmement actif et des premières tentatives de théorisation apparaissent. Dans un deuxième temps, partant de l'analyse du corps anthropomorphe, nous verrons comment s'encorpore la notion d'action en robotique humanoïde et à quel niveau placer le raisonnement symbolique.

[m]10h00 - 10h40 : [/m] " Outil d'apprentissage machine pour la commande des robots humanoïdes "
[m]Olivier Sigaud (ISIR, Paris)[/m]
Dans cet exposé, je montrerai comment divers algorithmes d'apprentissage supervisé et par renforcement peuvent contribuer à la mise au point de contrôleurs efficaces pour la commande de robots humanoïdes. Je me concentrerai dans un premier temps sur des aspects liés à la commande bas niveau avant d'aborder les questions relatives à la prise de décision pour l'IA des robots.

[m]10h40 - 11h00 : [/m]Pause

[m]11h00-11h40 : [/m]" Coordination of temporal plans in Dynamic Environments for Mobile Agents "
[m]Amal El Fallah Seghrouchni (LIP6, Paris)[/m]
Handling and the coordination of plans for the achievement of different goals is an important issue of temporal planning, in particular when several agents (robots) are mobile within a shared and dynamic environment. This talk presents two approaches we have developed for the coordination of temporal (multi-agent) plans. We present a first framework based on hybrid automata to represent and handle temporal plans of agents. The coordination of such plans and their synchronization within a multi-agent plan will be discussed and illustrated in the context of aircraft simulation. Then, we introduce our second framework where coordination mechanisms have been established to deal with temporal plans of different priorities. This framework will be illustrated on two scenarios : a Proactive-Reactive Coordination Problem (PRCP) where an agent has to modify its temporal plan in order to remove any conflicts with the plan of another agent having higher priority ; and a Coordinated Planning Problem (CPP), where an agent has to compute a plan for the achievement of its own goals, but without violating the constraints of another agent's higher priority plan and utilizing where possible the cooperative opportunities offered by the latter.

[m]11h40 - 12h20 : [/m]" Deliberation and Planning in Robotics "
[m]Félix Ingrand et Malik Ghallab (LAAS, Toulouse)[/m]
Robotics is a very rich inspiration paradigm for AI research, frequently referred to its technical literature, in particular in topics dealing with autonomy, embodied intelligence and experimental investigation. Robotics is essentially an interdisciplinary field, requiring integration over a broad spectrum, ranging from mechanical and electrical engineering, to control theory and computer science, with more recent extensions toward material physics, bioengineering or cognitive sciences. The intersection of robotics and AI, revolving around the closed loop of perception-decision-action, covers in particular the following problems:
- interpretation of sensing data and semantic modeling of open and diverse environments,
- deliberate action, planning, acting and monitoring for the achievement of diverse tasks,
- interaction with human and other robots,
- learning models required by the above functions,
- integrating these functions in an adaptable and resilient architecture.
This overview focuses mainly on the second item. It advocates for a broad understanding of the notion of deliberate action, that is a purposeful, intentional, planned action, pursued and carried out in order to achieve some objectives for the accomplishment of the robot's mission.

[m]12h20-13h30 : [/m] Repas (restaurant l'Ardoise, entre les tours 25 et 26)

[m]13h30 - 14h10 : [/m] [bl]" Planification et exécution parallèle sous incertitudes probabilistes et contraintes temporelles :
application à des missions de robotique aérienne autonome en environnement inconnu "[/bl]
[m]Florent Teichteil-Königsbuch (ONERA, Toulouse)[/m]
L'Onera développe depuis une dizaine d'années des algorithmes de synthèse de politiques en environnements probabilistes et éventuellement partiellement observables. Les modèles mathématiques sous-jacents, les Processus Décisionnels Markoviens (Partiellement Observables), induisent une complexité de calcul qui a longtemps freiné leur utilisation en robotique. En effet, lorsque la politique doit être synthétisée en ligne, par exemple lorsque le problème à résoudre n'est pas connu à l'avance, la mémoire et le temps nécessaires au calcul d'une stratégie complète sont rarement disponibles. Dans cet exposé, nous montrerons qu'il est possible de générer une politique partielle en ligne, qui est optimisée localement à partir de différents états d'exécution futurs possibles. Le temps d'optimisation est parfaitement contrôlé, et réparti sur ces différents états d'exécution futurs en fonction de la probabilité estimée de leur occurrence. La politique courante est exécutée sur l'état d'exécution courant en parallèle de l'optimisation sur les états futurs. Nous montrerons deux cas réels d'application sur des hélicoptères autonomes de l'Onera en environnement inconnu : recherche d'une zone d'atterrissage d'une part, puis détection, reconnaissance et arraisonnement de cibles d'autre part.

[m]14h10 - 14h50 : [/m]" Modèles d'interaction dans les processus décisionnels décentralisés: applications robotiques "
[m]Abdel-Illah Mouaddib (GREYC, Caen)[/m]
La dernière décennie a connu un foisonnement sur l'extension des processus décisionnels dans les systèmes composés de plusieurs agents. Les jeux stochastiques offrent un modèle général pour la formalisation de tels processus décisionnels mais au début des années 2000, les processus décisionnels de Markov partiellement observables décentralisés (DEC-POMDP) ont été introduits pour les systèmes coopératifs à récompense unique à optimiser. Cependant, très vite leur mise en oeuvre en pratique s'est confrontée à la complexité doublement exponentielle qui les caractérise. Plusieurs méthodes de résolution mais aussi des modèles approximatifs ont été proposés. Une voie prometteuse consiste en l'introduction des modèles d'interaction entre agents du système pour simplifier la résolution et qui donne des résultats très satisfaisants et offre des perspectives d'applications intéressantes. Dans cette présentation, je passerai en revue quelques modèles et algorithmes fondés sur des modèles d'interaction pour une meilleure résolution des DEC-POMDP et leurs applications dans le cadre de l'interaction robot-robot mais aussi l'interaction homme-robot. Des illustrations de robots seront présentées pour la coopération multi-robots, autonomie ajustable et interaction homme-robot.

[m]14h50 - 15h10 :[/m] Pause

[m]15h10 - 15h50 :  [/m] " Dynamique de la communication homme-robot "
[m] Mohamed Chetouani (ISIR, Paris) [/m]
La communication face-à-face est un processus dynamique basé sur l'échange et l'interprétation de signaux sociaux. La maîtrise de cette dynamique impacte les tours de parole, l'engagement, l'attention conjointe... Sa modélisation est identifiée comme un verrou majeur du traitement du signal social et de la robotique personnelle. Dans cet exposé, nous présenterons quelques méthodes et modèles appliqués à l'interaction homme-robot pour l'introduction de l'intelligence sociale.

[m]15h50 - 16h30 :  [/m] " Gestion du partage de l'autorité dans un système opérateur-robot "
[m] Catherine Tessier (ONERA, Toulouse) [/m]
Nous montrerons quels problèmes se posent lorsqu'une décision peut être prise à la fois par l'IA embarquée sur un robot et par l'opérateur de ce robot. Quelques exemples de conflits d'autorité seront proposés, ainsi que des approches pour les modéliser, les détecter et y remédier au sein du système intégré opérateur-robot.

[m]16h30 - 17h10 :  [/m] " L'intelligence sensori-motrice et la robotique "
[m] Philippe Bidaud (ONERA - Directeur du GDR Robotique) [/m]


[m]17h10 - 18h00 :[/m] Discussion : « La robotique et l'IA » .

[m]18h00 :[/m] Fin de la journée.