Comportements hybrides

Capt. Vincent Roberge

Module de comportement: Aperçue Paradigme Hiérarchique

Architecture de contrôle hiérarchique imbriqué

Paradigme Réactif Architecture Subsumption Architecture Champ de Potentiel

Systèmes Hybride

Aperçue

Revue des limites du paradigme

réactif

Paradigme Hybride

Intro aux architectures Hybrides

Limites du paradigme réactif

Années 1980: tendance à faire des design avec de l’‘intelligence artificiel en utilisant le paradigme réactif Robots fonctionne en temps-réel Peu cher Basé sur de petits microcontrôleurs 68HC11

… Désavantages:

PAS de planification PAS de mémoire PAS de raisonnement à propos des états

globaux de l’environnent (ouragan vs température local…)

Limites du paradigme réactif

Robot ne peut pas: Planifier une trajectoire optimale Faire une carte Surveiller sa propre performance Choisir le meilleure comportement

pour une tâche Processus de Design est un art

Difficile de planifier top-down les comportements

Pas de méthodologie de design fixe: basé sur l’expérience de l’ingénieur

Exemple de tâche pour un robot

1) le robot est placé à l’entré d’un batiment effondré 2) le plan du batiment est chargé ainsi que l’information contextuelle3) le robot doit chercher efficacement pour des survivant et planifier une route sécuritaire pour les travailleurs

** l’information contextuel inclue la probabilité de distribution des personnes.Que peut être accompli avec un architecture réactive?

Qu’est-ce qui ne peut être accompli?

Prochain point

Revue des limites du paradigme

réactif

Paradigme Hybride

Intro aux architectures Hybrides

Paradigme Hybride Délibératif / Réactif

Années 1990: orientation change - réalise qu’on a besoin de:

1) Reprendre un module de planification, 2) SANS déranger l’évolution du secteur

réactif.

Paradigme Hybride Délibératif / Réactif

Les capteurs donnent leur info aux comportements ET à un planificateur

Planificateur responsable de maintenir une représentation du monde orientée pour ses propres tâches

Paradigme Hybride Délibératif / Réactif

Planifier puis Capter –Agir Planifier comment faire la mission “Activer” les comportements appropriés

nécessaires Accomplir la mission

P.ex. Plan: aller trouver une pomme verte Capter et Agir: capteur et actuateur en

recherche d’une pomme : recherche de la pomme (champ d’attraction).

Prochain point

Revue des limites du paradigme

réactif

Paradigme Hybride

Intro aux architectures Hybrides

Architectures Hybride :

Trois Architectures Hybrides qui diffèrent par rapport aux points suivants : Quelle distinction il y a-t-il entre

réaction et planification (délibératif)? Comment les responsabilités sont

réparties dans la structure délibératif? Comment dans l’ensemble les

comportements émergent?

Architectures Hybride : Managerial: division des responsabilités en

couches basée sur le niveau de contrôle (comme dans une entreprise) Ex. AuRA, SFX

State Hierarchy: utilise l’état du robot pour distinguer la couche réactive et délibérative Réactif: Présent Délibérative: Passer et Future Ex. 3T (Mars ROVERs)

Model-Oriented: Les modèles utilisés comme un capteur virtuel Saphira (Shakey’s direct descendents)uses Fuzzy

Logic, TCA

Architectures: Composantes

Communes Planificateur de Mission Interagit avec l’humain, pour recevoir des

commandes et produire un plan de mission, Peut accéder aux données globales et à l’info

intelligente (niveau cognitif)

P.ex. “Lassie, va chercher le shérif!” Le planificateur de mission brisera cette

commande en sous-tâche:1) Chercher pour trouver une personne2) L’identifier pour vérifier que c’est bien le shérif (grâce

à son uniforme)3) Attirer son attention4) Le conduire au point original

Architectures: Composantes

Communes Cartographe/Représentation du monde

Responsable de créer, ordonner, maintenir un carte tout en maintenant l’information de l’environnement dans cette carte.

Agent Séquenceur Génère un ensemble de comportement pour

accomplir une sous-tâche Gestionnaire des Ressources

Allocations des ressources aux comportements; p.ex. selon les tâches, on pourrait vouloir assigner des capteurs avec différentes portés : IR(courte), Sonar (médium) et/ou vision (longue)

Moniteur de Performance /agent dé-conflictuel (rare)

En bref

Questions

Revue des limites du paradigme

réactif

Paradigme Hybride

Intro aux architectures Hybrides

Références

Images et contenus pris de : Introduction to AI Robotics, R. Murphy, 2000 Behavior-Based Robotics, R. Arkin, 1998

http://www.cs.utk.edu/~parker/Courses/CS594-fall02/