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PhD Position: Coordinated Adapatations of Rescue Robots


Description in English

Keywords

Multi-Agents Systems, Dynamic Adaptation, Mobile Robots, Software Components, Wireless communication.

Summary

The context of this PhD position is the AROUND project [6] (Autonomous Robots for Observation of Urban Networks after Disasters) developed in collaboration with Vietnam. This project aims at managing rescues in case of natural or industrial disaster in an urban area. It relies on a fleet of autonomous and communicating robots, with multiple sensors and able to self-organize in order to collect data about damaged sites. This fleet is viewed as a Multi-Agents System (MAS) [1]. Hence, each robot is viewed as an agent, able to adapt itself to face evolutions of its environment, which is by nature, unpredictable and open.

Within the above context, this PhD position aims at proposing a solution to the problem of coordinating adaptations of a group of robots and hence a group of agents. The PhD students has to propose and compare different coordination strategies of adaptations. An example of such a strategy is having an agent which will drive adaptations of multiple agents in a centralized fashion. Another possible and more decentralized strategy consist in spreading the adaptation strategy on different agents. In order to compare these strategies, the PhD student should define a set of criteria, such as:

The development of the agents has to be performed using software components [2].
Software components enhance modularity and support reuse. Thus, an agent's adaptation turns into re-assembling a components assembly. This work will build on top of the re-assembly engine e MaDcAr [3].

The theoretical study has to be experimented using a prototype. To this end, the PhD student will use a set of Wifibot robots [4]. Communications between robots will rely the P2P platform UbiquiTalk [5].

Description en Français

Mots clés

Système Multi-Agents, Adaptation dynamique, Robots mobiles, Composants Logiciels, Communication sans fil.

Résumé

Cette thèse s'inscrit dans le cadre du projet AROUND [6] (Autonomous Robots for Observation of Urban Networks after Disasters) développé en partenariat avec le Vietnam. Ce projet vise à concevoir un système d'aide à la décision pour gérer les secours en cas de catastrophe naturelle ou industrielle en zone urbaine. Il s'appuie notamment sur une flotte de robots autonomes et communicants, dotés d'une variété de senseurs et s'auto-organisant pour collecter l'information sur les sites sinistrés. Cette flotte est vue comme un Système Multi-Agents (SMA) [1]. Ainsi, chaque robot est considéré comme un agent, en mesure de s'adapter afin de faire face aux évolutions de l'environnement, qui par nature, est imprévisible et ouvert.

Dans ce contexte, cette thèse vise à proposer une solution au problème de coordination des adaptations d'un groupe de robots et donc d'agents. Le doctorant devra proposer et comparer différentes stratégies de coordination des adaptations. Un exemple de stratégie possible consiste à avoir un agent qui va, de manière centralisée, piloter les adaptations de plusieurs agents. Une autre stratégie, plus décentralisée, consiste à répartir la responsabilité de l'adaptation entre les différents agents. Afin de comparer ces stratégies, le doctorant devra proposer des critères, comme par exemple :

Nous proposons de réaliser les agents à l'aide de composants logiciels [2]. En effet, les composants améliorent la modularité et favorisent la réutilisation. Ainsi, l'adaptation d'un agent se traduira, in fine, par un ré-assemblage de composants. Pour ce faire, le doctorant s'appuiera sur le moteur de ré-assemblage MaDcAr [3].

L'étude théorique sera complétée d'un prototype. Pour ce faire, le doctorant aura accès à un ensemble de robots du type Wifibot [4] pour les besoins d'expérimentation. Les communications quant à elles, seront réalisées à l'aide de la plate-forme pair à pair UbiquiTalk [5].

References

1. J.P. Briot, Y. Demazeau. Systèmes Multi-Agents Principes et
architectures. Hermes, Novembre 2001
2. M. Riveill, Ph. Merle. Programmation par composants.
Techniques de l'ingénieur, Informatique (Tech. ing., Inform.) Ivol.
HB2, noH2759, pp. H2759.1-H2759.24 (21 ref.) 2000
3. G. Grondin, N. Bouraqadi, L. Vercouter. Assemblage automatique
de composants pour la construction d'agents avec MaDcAr. Journée
Multi-Agent et Composant (JMAC 2006). 21 Mars 2006. Nîmes, France.
4. Site web de WifiBot : http://www.wifibot.com/
5. Site web d'UbiquiTalk : http://csl.ensm-douai.fr/UbiquiTalk
6. Site web d'AROUND : http://www.ifi.auf.org/personnel/Alain.Boucher/recherche/ifi/around/index.html

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