apprentissage en ligne et robotique en essaim (avec 100 robots Kilobots)

Nous disposons d'un essaim de 100 robots Kilobots de petites tailles. Chaque robot fait environ 2 cm de diamètre et peut communiquer avec ses voisins immédiats via infrarouge. Ces robots sont faciles à utiliser car on peut les programmer directement, et tous ensemble, via un émetteur infrarouge placé au dessus d'une arène. De plus, nous disposons de blocs que nous pouvons disposer dans l'environnement, chaque bloc émettant un signal infrarouge dans son voisinage, qui peut être utilisé pour communiquer avec les robots proches.

Dans un premier temps, nous testerons le dispositif expérimental en implémentant des comportements d'exploration (déplacement au hasard avec biais d'orientation et évitement d'obstacle), d'agrégation et de répulsion (en utilisant des blocs actifs émettant un signal particulier selon le cas). Dans un second temps, et ceci constituera la plus grande partie du projet, il sera demandé d'implémenter un algorithme dit d'"embodied evolution" dirigée par la pression environnementale, afin d'observer la dynamique adaptative de l'essaim en fonction de la structure de l'environnement. Ce type d'algorithme permet en effet de converger vers des comportements opérant un compromis entre maximisation de la survie des robots (p.ex. nécessité de s'approcher de points de recharge) et maximisation du nombre de rencontres (nécessaire au bon fonctionnement d'un algorithme distribué basé sur des unités avec une distance de communication limitée).

Le stage aura lieu à l'ISIR sous la direction de Nicolas Bredeche. Nous utiliserons l'arène de robotique collective en place dans les salles expérimentales de l'ISIR (arène et robots kilobots). Le travail sera mené sur robots réels exclusivement.