Réalisations

Conception d'un moteur intelligent pour la composition logicielle opportuniste en environnement ambiant et mobile

Les systèmes ambiants et mobiles se composent d'appareils et de composants logiciels en réseau qui environnent les utilisateurs humains et leurs fournissent des services. L'intelligence ambiante vise à offrir un espace « intelligent » permettant à ces humains, dans leur vie quotidienne, d’accéder à l'information et aux services numériques embarqués dans les objets connectés et mobiles, et d’interagir avec eux d’une manière appropriée, naturelle et conviviale. A partir des services présents dans l'environnement, d'autres services peuvent être construits par composition et de manière opportuniste.

S2P8

Figure 1: Composition logicielle opportuniste.

Ce travail vise la construction ascendante et auto-adaptative de services et de leurs interfaces utilisateur. Le problème est de fournir le bon service au bon moment dans l’environnement dynamique et ouvert. L'objectif de la thèse est de concevoir et d'expérimenter un middleware intelligent de composition logicielle opportuniste qui construit des services émergents.

Objectifs scientifiques

 Conception d’un système décentralisé et distribué qui apprend et décide des compositions

 Prise en compte de l’utilisateur et des exigences liées aux interactions

 Prise en compte de la dynamique et de l’ouverture de l’environnement

 

Contacts

Walid Younes, Sylvie Trouilhet, Françoise Adreit, Jean-Paul.Arcangeli  -  Prenom.Nom@irit.fr

 

Multi-Agent System for Data Prediction and Cartography Approximation

La réalité d'un campus intelligent ou plus généralement d'une ville intelligente passe par une observation régulière de l'environnement par des capteurs ad-hoc. Ces capteurs permissent d’obtenir une connaissance des activités humaines et des conditions dans lesquelles ces activités sont menées. Cette connaissance a pour objectif d’agir dans l’environnement avec des dispositifs automatiques pour améliorer le bien-être des usagers. D’ailleurs, le déploiement d'un grand nombre de capteurs peut être coûteux. Les coûts sont principalement liés à l'installation, la maintenance et les infrastructures de capteurs dans les bâtiments existants. Pour ces raisons, l’objectif de cette thèse vise à réduire ces coûts en utilisant des informations partielles et intermittentes provenant de smartphones des usagers du campus de l’Université Toulouse III Paul Sabatier.

S2P7

Figure 1 : «On utilise les informations des dispositifs intermittents et mobiles pour fournir une estimation précise et une approximation de la cartographie de l'environnement »

Objectifs scientifiques

Les objectifs sont :

• Apprendre à partir de données brutes, imprécises et intermittentes sans feedback

• Fournir les informations en continu, même si aucun capteur ad hoc n'est pas disponible

• Utiliser de nombreux dispositifs intermittents et mobiles pour éviter l'installation de nouveaux capteurs ad hoc

Contacts

Davide Andrea Guastella, Valérie Camps, Marie-Pierre Gleizes, {davide.guastella, camps, gleizes}@irit.fr

 

Système Multi-Agents pour la détection d’anomalies dans les bâtiments intelligents

    Le nombre de capteurs dans les bâtiments ne cesse d'augmenter, grâce à des coûts plus accessibles et à l'intérêt évident de leur utilisation pour une gestion optimisée. Dans cette thèse nous nous intéressons  à l'utilisation des données issues de ces capteurs dans le but de détecter des anomalies dans les bâtiments. Ces données peuvent être de types inconnus et hétérogènes, et sont très nombreuses. 

    Une anomalie est définie comme un comportement inattendu et indésirable dans un système et peut dépendre du contexte. Afin de pouvoir déployer un système de détection d'anomalies le plus largement possible, il est nécessaire de minimiser la quantité de travail requise des divers experts intervenant dans notre domaine tout en respectant le principe d'ouverture permettant ainsi un usage continu du système dans le temps. Pour répondre à ces problématiques, un ou des systèmes à base de systèmes multi-agents coopératifs implémentant la théorie des AMAS seront développés et permettront la détection d'anomalies par apprentissage supervisé. Le système de détection d'anomalies doit tirer parti des retours d'un ou plusieurs experts qui étiquettent certaines instances comme normales ou anormales, cette connaissance est la seule ressource disponible au système pour l'apprentissage. L'apprentissage est une propriété émergente du système qui s'opère par des réorganisations du système multi-agents grâce à partir des retours d'experts. 

S2P6

Figure 1 : Le système classe les évènements

Objectifs scientifiques

 Améliorer l’efficacité énergétique

 Détecter les anomalies en temps réel

 Apprendre en continu grâce aux retours d’un expert

 Concevoir un système générique pour traiter toutes les données issues des bâtiment

Contacts

maxime.houssin@irit.fr

 

Système de navigation pour des personnes en situation de handicap moteur

Le stage s'intègre dans un projet concernant le développement d'un outil d'assistance aux déplacements, destiné à des personnes rencontrant des difficultés dans leurs déplacements au quotidien.

 Les personnes  en situation de handicap dépendent d'une infrastructure personnalisée, par exemple, des rampes conçues pour les fauteuils roulants. Grâce à cette infrastructure, ils peuvent se déplacer et accéder à des lieux d'intérêt. Il est fréquent que les personnes en situation de  handicap conçoivent un itinéraire rigide en fonction de la disponibilité de cette infrastructure. Malheureusement, il y a des moments où des obstacles peuvent être présents, qui empêchent une personne en situation de handicap d'utiliser cette infrastcture, par exemple, une voiture qui bloque l'accès à une rampe. L'idée proposée, repose sur des données satellites afin de surveiller périodiquement l'infrastructure, d'identifier les obstacles potentiels et de proposer éventuellement des itinéraires alternatifs. La mission du stage se concentre sur la zone du campus de l'université Paul Sabatier définie au préalable et déjà cartographiée.Le système aide ses utilisateurs à se déplacer en autonomie, tout en évitant les parcours gênants, et parfois infranchissables, ainsi qu’il doit être mis à jour dynamiquement grâce à la collaboration d’utilisateurs, en situation de handicap ou non, qui pourront signaler des obstacles au jour le jour.

S2P5

Figure : « Accessibilité à travers des géo-données »

Objectifs scientifiques

Les objectifs du protocole sont :

 La mise à jour dynamique grâce à la collaboration des utilisateurs,

 Un fonctionnement sur smartphone, afin d'être utilisé dans un contexte de mobilité.

Contacts

veronique.gaildrat@irit.fr,  cedric.sanza@irit.fr, frederic.vella@irit.fr

 

 

RECOVAC : conditions de REprise de COntrôle par auto-observation des situations au sein d’un Véhicule Autonome Connecté

Les véhicules autonomes connectés de niveau 3 sont des véhicules pour lesquels le conducteur délègue la conduite dans des situations bien définies Au cours de ces situations, il peut être nécessaire que l’humain reprenne le contrôle. L’objectif principal de ce stage est de développer un système permettant la transition sûre et efficace du contrôle dans les deux sens entre l’humain et le véhicule autonome. 

Pour cela, le système doit identifier par auto-observation et en temps réel des situations dans lesquelles le véhicule ne sera plus en mesure d’assurer la conduite. Il doit donc proposer un contexte permettant d’évaluer le plus rapidement possible la criticité d’une situation afin de l’anticiper et d’y réagir au mieux. Ce contexte se compose des données environnementales captées par le véhicule ainsi que des données calculées par le véhicule lui-même. Le système est basé sur les systèmes multi-agents auto-adaptatifs apprenants. 

S2P4

Figure 1 : Détection et communication entre véhicules autonomes connectés https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=44189986

Objectifs scientifiques

Les objectifs du stage sont :

 Détection automatique de situations anormales

 Apprentissage dynamique

 Conception d’un environnement synthétique d’expérimentations

Contacts

kristell.aguilar-alarcon@irit.fr, elsy.kaddoum@irit.fr

 

 

Flottilles de drones par système multi-agent auto-adaptatif

Les technologies de drones ont un potentiel très important dans un contexte industriel. De nombreuses missions de contrôle d’installations ou de surveillance de zones peuvent être optimisées par l’utilisation de ces technologies.

Cependant, la diversité des missions et des environnements est un frein majeur à l’utilisation massive des drones. Les problématiques posées sont l’hétérogénéité et la prise de décision autonome dans des environnements difficiles où des évènements exogènes se produisent. Dans ce contexte, le paradigme des systèmes multi-agents, et en particulier les systèmes dits « auto-adaptatifs » permettent de traiter une partie du problème.

Ce projet porte sur la mise en œuvre et l’expérimentation d’algorithmes pour des systèmes multi-agents auto-adaptatifs sur des cas d’utilisation industriels de flottilles de drones.

S2P3

Figure 1 : « Simulation d’une flottille de drone en 3D»

Objectifs scientifiques

Les objectifs des flottilles de drones sont :

 Effectuer des missions en coopération

 S’adapter en cas d’incident

 Avoir une complète autonomie

Contacts

guilhem.marcillaud@irit.fr, henri.garih@scalian.com, frederic.migeon@irit.fr 

 

Gestion dynamique de systèmes auto-adaptatifs couplés - Application aux systèmes socio-techniques ambiants

Le nombre d'objets connectés ne cesse de croître dans notre environnement personnel et professionnel. Certains d’entre eux colonisent de manière exponentielle le monde industriel et les citées urbaines sous l’égide de la transformation numérique que l’on nomme maintenant Industrie 4.0 et villes intelligentes. L’objectif de cette fourmilière d’objets connectés est de faciliter notre immersion dans un milieu muni de capteurs et d'actionneurs de façon à rendre notre vie quotidienne plus agréable tout en respectant une certaine éthique d'éco-citoyenneté. Définir une approche d'adaptation locale, en temps réel, pour des systèmes permettant la convergence collective, revient à immerger dans un environnement dynamique des systèmes ayant des capacités d'apprentissage en temps réel pour s'adapter aux évolutions de l'environnement non connues à leurs conceptions. Les systèmes sociotechniques ambiants sont particulièrement pertinents car ils possèdent de très nombreux dispositifs immergés dans l’environnement humain afin de faciliter leurs activités tout en réduisant sa charge cognitive. De plus ils contribuent à faire émerger le bien être ressentie par l’être humain en fonction de leur état d’équilibre.

S2P2S2P2bis

Figure 1 : « des systèmes sociotechniques ambiants définissant les conforts »

Objectifs scientifiques

Les objectifs de cette thèse sont :

 Montrer la participation des systèmes sociotechniques ambiants au sein les conforts

 Définir une approche d'adaptation locale, en temps réel, pour des systèmes permettant la convergence collective

 Multi-apprentissage dans un environnement à forte dynamique

 

Contacts

fabrice.crasnier@irit.fr, marie-pierre.gleize@irit.fr, jean-pierre.george@irit.fr 

 

Conception de systèmes complexes à base de systèmes hétérogènes interopérables

Quand un système complexe nécessite l’emploi de différents composants spécifiés par différents concepteurs travaillant sur des domaines différents, ceci augmente fortement le nombre de prototypes virtuels. Ces différents composants ont malheureusement tendance à demeurer trop indépendants les uns des autres empêchant ainsi à la fois les différents concepteurs de collaborer et leurs systèmes d’être interconnectés en vue de remplir une ou plusieurs tâches qui ne pourraient pas être accomplies par l’un de ces éléments seulement.

Une co-simulation est le couplage de plusieurs outils de simulation où chacun gère une partie d'un problème modulaire qui permet à chaque concepteur d'interagir avec le système complexe afin de conserver son expertise métier et de continuer à utiliser ses propres outils numériques. Pour que cette co-simulation fonctionne, la capacité d'échanger des données entre les outils de manière significative, appelée interopérabilité, est requise.

On participe à la conception d’un système de co-simulation qui intègre différents outils de simulation-métiers basés sur la modélisation du comportement de dispositifs comme la simulation énergétique et la simulation d’usure de matériaux de construction au sein de la même plateforme.

S2P1

Figure 1 : « Architecture de co-simulation utilisant une médiation dynamique de données»

Objectifs scientifiques

Les objectifs de la thèse sont :

 Prendre en compte les notions d’architecture, de communication (entre les simulateurs ou avec les utilisateurs) et de visualisation pour définir les modèles d’architecture.

 Analyse de l’architecture gérant l’interopérabilité

 Validation de cette architecture Le développement d’un outil de vérification de certaines propriétés de l’architecture, comme la cohérence la sémantique

Contacts

yassine.motie@irit.fr, alex@laas.fr, philippe.truillet@irit.fr

 

Multi-capteurs de gaz communicant pour le bâtiment intelligent

La mesure de la qualité de l'air intérieur est importante pour la protection de la santé contre les polluants chimiques, gazeux ... En effet, l'air intérieur peut contenir plusieurs polluants tels que les CO, CO2, COVs. Ces polluants existent dans plusieurs matériaux et produits utilisables dans les logements (les meubles, nettoyants...), mais peuvent aussi être issus des activités humaines. Dans ce cas, la détection, la mesure et la surveillance de ces polluants sont nécessaires. Au vue de ses performances  élevées et son faible coût, le multi-capteur de gaz innovant pour l'analyse et le contrôle de la qualité d'air intérieur est une bonne alternative aux capteurs  électrochimiques et infrarouges. Ce projet est en cours de réalisation au sein du LAAS en collaboration avec le LCC et Laplace dans le cadre d’une thèse financée par neOCampus et la région Occitanie. Cette thèse porte essentiellement sur la caractérisation des multi-capteurs de gaz à base MOX et d’intégrer ces multi-capteurs dans son environnement électronique pour réaliser un objet connecté afin de contrôler la qualité de l'air intérieur dans les bureaux et les salles d'enseignements de l’université Paul Sabatier.

S1P8

Figure 1 : « Multi-capteurs du gaz à base des oxydes métalliques»

 

Objectifs scientifiques

Le multi-capteur de gaz est un microsystème composé, de quatre capteurs sur une micro puce, destiné à détecter des gaz cibles. L'objectif scientifique de cette thèse est de caractériser des nouveaux nanomatériaux (SnO2, CuO, ZnO) conçus par le LCC en utilisant un banc de caractérisation afin de définir un protocole de fonctionnement  et d'analyse des données en choisissant un profil optimal de détection des gaz cibles en utilisant différentes modes de fonctionnement.

 

Contacts

aymen.sendi@laas.fr, menini@laas.fr, pierre.fau@lcc-toulouse.fr, katia.fajerwerg@univ-tlse3.fr

myrtil.kahn@lcc-toulouse.fr, vincent.bley@laplace.univ-tlse.fr

 

Optimisation distribuée en temps réel de la gestion de l’énergie dans les smart grids

RennesGrid est un projet de transition énergétique sur la zone d’activité de Ker Lann sur la commune de Bruz. En particulier, ce projet se concentre sur l’autoconsommation en intégrant des panneaux photovoltaïques, des dispositifs de stockage et la collecte de données énergétiques. Intégrée à ce projet, cette thèse a pour objectif l’implémentation d’un système multi-agent gérant la consommation des charges flexibles, en particulier de véhicules électriques, et la production des sources flexibles (photovoltaïques). 

Le concept de smart grid entraîne une explosion du nombre d’unités contrôlables (charges flexibles, producteurs décentralisés, unités de stockage …). Par ailleurs, les problématiques liées à la gestion de l’énergie dans le smart grid, qu’elles soient locales (contrôle de la tension au niveau des bus, contrôle de la congestion) ou globales comme la gestion de l’équilibre entre la consommation et la production rend le problème fortement couplé.

 La flexibilité des systèmes multi-agents adaptatifs est pertinente pour cette problématique. En effet, elle permet de gérer un environnement dynamique (consommation, production, réseau…). Elle est de plus ouverte et robuste : ce qui lui permet de s’adapter à la demande en énergie toujours croissante et à la nécessité de maintenir le réseau en service notamment en cas d’incident.

S1P7

Figure 1 : Concept des smart grids

Objectifs scientifiques

Les objectifs de la thèse sont :

 Réalisation d’un simulateur de micro grid et d’un générateur de scenarii

 Conception et évaluation d’un système multi-agent adaptatif permettant la gestion d’un micro grid

Contacts

Jean-Baptiste.Blanc-Rouchosse@irit.fr, Guy.Camilleri@irit.fr, Marie-Pierre.Gleizes@irit.fr, anne.blavette@ens-rennes.fr, benahmed@ens-rennes.fr

 

 

Back to Top