Dissertations / Theses: 'Algorithmes coopératifs'

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Mouloua, Zerouk. "Ordonnancements coopératifs pour les chaînes logistiques." Phd thesis, Institut National Polytechnique de Lorraine - INPL, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00606329.

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Abstract:

Dans cette thèse, nous avons développé de nouvelles méthodes d'aide à la décision pour l'ordonnancement dans la chaîne logistique. Nous avons proposé des méthodes qui privilégient la coopération entre les différents acteurs de la chaîne logistique notamment en ce qui concerne la négociation avec les fournisseurs sur les dates d'arrivée des composants, et avec les clients sur les dates de livraisons des produits finis. Au niveau opérationnel, chaque acteur construit son ordonnancement par rapport à ses propres centres de production. Comme la production de produits finis dépend des composants, des négociations sont entamées entre les acteurs concernant les dates d'arrivées des composants (les fenêtres de temps). Une solution globale est obtenue par une approche itérative pour définir l'ordonnancement juste à temps minimisant la somme des pénalités (retards et avances par rapport aux dates fixées). Pour la résolution du problème d'ordonnancement juste à temps, local à chaque centre de production, nous avons proposé une méthode approchée basée sur les algorithmes génétiques. Chaque solution est évaluée grâce à un algorithme pseudo-polynomial basé sur le PERT coût. Un contrôle semi décentralisé est développé pour assurer la convergence des négociations. Par ailleurs, nous avons étudié un ensemble de problèmes concernant l'optimisation des transports dans les chaînes logistiques.

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Basseur, Matthieu. "Conception d'algorithmes coopératifs pour l'optimisation multi-objectif : application aux problèmes d'ordonnancement de type flow-shop." Lille 1, 2005. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2005/50376-2005-Basseur.pdf.

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Abstract:

Les problèmes « difficiles » de l'optimisation combinatoire, sont généralement résolus de manière heuristique, afin de procurer de bonnes solutions en un temps « raisonnable », les méthodes de résolution exacte étant inapplicables aux grandes instances. Actuellement, un nombre croissant d'approches coopératives entre ces méthodes voient le jour. Dans un premier temps, une classification des approches coopératives de la littérature à été réalisé. A partir de ces travaux, nous présentons différents schémas de coopération typiques, en se focalisant spécialement sur les coopérations entre méthodes de résolution exacte et heuristique. Dans un deuxième temps, nous proposons d'effectuer différentes coopérations pour résoudre un problème de flow-shop bi-objectif. Pour la résolution approchée de ce problème, l'algorithme AGA (Algorithme Génétique Adaptatif) a été défini pour servir de base aux méthodes coopératives. Deux mécanismes sont proposés pour renforcer l'adaptabilité et la capacité d'exploration des algorithmes génétiques multi-objectif. Le premier mécanisme permet d'utiliser, dans le même programme, plusieurs opérateurs de mutation, et de favoriser automatiquement ceux qui s'avèrent plus efficaces. Le second mécanisme consiste à adapter en ligne un paramètre de la diversification, de sorte à obtenir une répartition harmonieuse des solutions le long du front de Pareto
Ensuite, nous proposons de faire coopérer AGA avec des méthodes dédiées à l'intensification de la recherche. Nous proposons un premier type de coopération avec PLS (Recherche Locale Pareto) en proposant différents algorithmes de type recherche mimétique. Les tests effectués sur les différentes coopérations montrent l'intérêt d'utiliser un algorithme d'exploration (AGA), ainsi que l'efficacité des coopérations adaptives entre différents algorithmes. Puis, nous proposons une coopération originale avec l'algorithme MOPR (Path Relinking Multi-Objectif). Pour cela nous avons défini différents mécanismes pour adapter les algorithmes de path-relinking au cas multi-objectif. Ce type d'approche est très prometteur. Enfin, les approches coopératives avec la méthode exacte bi-objectif TPM (Méthode Deux Phases) ont été envisagées. Trois approches ont été proposées, une exacte et deux heuristique. Les expérimentations ont permis d'améliorer sensiblement les meilleures solutions obtenues. Les différentes approches testées, montrent l'intérêt des mécanismes de transition adaptative entre algorithmes, ainsi l'apport réalisé par l'utilisation de méthodes d'optimisation très différentes, dans le cadre de l'optimisation multi-objectif

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Koriche, Frédéric. "Raisonnement approximatif dans les systèmes à base de connaissances coopératifs." Montpellier 2, 1998. http://www.theses.fr/1998MON20005.

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Abstract:

Un aspect central de la cooperation dans les systemes a base de connaissances est la capacite a integrer les connaissances, c'est a dire gerer l'information provenant de plusieurs sources. Dans ce contexte, au moins deux problemes se posent : la perspective de l'inconsistance qui apparait lorsque diverses sources sont combinees et la complexite du raisonnement en presence d'un tres grand ensemble de connaissances integrees. L'objectif de cette these est de definir un modele formel pour le traitement de ces problemes. Le modele que nous presentons inclut trois proprietes majeures. Premierement, il est base sur la notion de ressource de calcul definie comme une mesure qualitative qui determine la precision et le cout computationnel de l'approximation. Deuxiemement, il incorpore une methode incrementale pour ameliorer les conclusions approximatives et autoriser leur convergence vers la reponse exacte. Troisiemement, le raisonnement est dual : il est possible de modeliser a la fois des approximations correctes et des approximations completes. Ce modele est developpe dans les cadres de la logique propositionnelle et du calcul des predicats. Son interet est mis en evidence par les specifications formelles d'agents a ressources limitees ainsi que la construction d'algorithmes de raisonnement interruptibles a tout instant.

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Cahon, Sébastien. "ParadisEO : une plate-forme pour la conception et le déploiement de métaheuristiques parallèles hybrides sur clusters et grilles." Lille 1, 2005. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2005/50376-2005-115.pdf.

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Abstract:

Les problèmes d'optimisation combinatoire sont souvent complexes et NP-difficiles. En outre, ceux issus de l'industrie sont particulièrement caractérisés par une évolution continuelle de leur modélisation en termes de contraintes et d'objectifs, et leur résolution est souvent gourmande en ressources matérielles. L'utilisation de plate-formes (ou frameworks) pour l'optimisation à grande échelle s'avère nécessaire pour la conception rapide et flexible de méthodes parallèles hybrides réutilisables pour le traitement de problèmes réels sur grilles de calcul. Nous proposons une plate-forme logicielle libre appelée ParadisEO, dédiée à la conception de méta-heuristiques parallèles hybrides pour la résolution de problèmes mono et multi-objectifs nécessitant en particulier la mise en oeuvre conjointe de méthodes avancées d'optimisation et des systèmes parallèles et distribués. La démarche méthodologique de conception de cette plate-forme est dirigée par une séparation conceptuelle claire entre les méthodes de résolution et les problèmes à traiter. Il s'agit de l'une des rares plates-formes existantes intégrant différents modèles parallèles et mécanismes d'hybridation pouvant être exploités de manière transparente sur réseaux de stations à mémoire distribuée et machines parallèles à mémoire partagée. Dans les premières expérimentations des différents modèles et mécanismes, nous montrons que les ressources de calcul atteignent vite leurs limites avec l'augmentation de la taille du problème et/ou la mise en oeuvre de plusieurs niveaux de coopération et d'hybridation. Aussi, le parallélisme à grande échelle basé sur l'utilisation de grilles de calcul devient incontournable
Dans le cadre de l'ACI GRID DOC-G, nous nous sommes intéressés à la " gridification" de la plate-forme. Nous montrons que le déploiement sur environnements de Méta-Computing n'est pas immédiat. Différentes problématiques ont été identifiées: l'hétérogénéité matérielle et logicielle, la volatilité des ressources, de longs délais de communication, le passage à l'échelle, etc. Afin d'assurer un déploiement sûr et efficace à l'exécution, nous proposons diverses solutions en terme d'algorithmique. Divers aspects ont été considérés et relèvent de l'asynchronisme des communications, de la mise en oeuvre conjointe de plusieurs modèles parallèles hiérarchiques et enfin du checkpointing au niveau applicatif. Dans sa phase de validation, la plate-forme ParadisEO a été évaluée sur plusieurs problèmes académiques et réels. Deux applications industrielles ont été modélisées et traitées: le design de réseaux cellulaires en téléphonie mobile (contrat France Telecom R&D) et la sélection d'attributs en fouille de données spectroscopiques. Les expérimentations réalisées successivement sur grappes de SMPs dédiées et sur un réseau enseignement de stations non dédiées ont permis d'obtenir des résultats significatifs sur des instances de grande taille. Ils montrent la performance à l'exécution des différents modèles parallèles supportés par ParadisEO et ce, sur différentes architectures (parallèles et/ou distribuées)

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Belmega, Elena Veronica. "Problèmes d'allocation de ressources dans les réseaux MIMO sans fil distribués." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00556223.

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Abstract:

Dans ce manuscrit de thèse, l'objectif principal est d'étudier les réseaux sans fil dans lesquels les nœuds terminaux sont équipés de plusieurs antennes. Plusieurs thèmes d'actualité, tels que les réseaux intelligents auto-optimisants, les communications dites green ou vertes et algorithmes distribués sont abordés. Dans ce but, nous utilisons une gamme diversifiée d'outils de la théorie des jeux, théorie de l'information, théorie des matrices aléatoires et théorie de l'apprentissage. Nous commençons notre analyse par l'étude du problème d'allocation de puissance dans les réseaux MIMO distribués. Les émetteurs sont censés être autonomes et capables de gérer leurs puissances afin d'optimiser leur taux de Shannon atteignables. Le cadre des jeux non-coopératifs est utilisé pour étudier la solution de ce problème. Des algorithmes itératifs qui convergent vers la solution optimale donnée par l'équilibre de Nash sont proposés. Deux approches différentes sont appliquées: des algorithmes basés sur les meilleures réponses et des algorithmes d'apprentissage par renforcement. Un autre problème majeur dans les réseaux sans fil est lié à la question de l'efficacité énergétique. Afin d'atteindre des débits de transmission élevés, la consommation d'énergie est également élevée. Dans les réseaux où la consommation d'énergie est une question critique, le débit de Shannon atteignable n'est plus une métrique de performance adaptée. C'est pourquoi nous abordons également le problème de l'optimisation d'une fonction d'efficacité énergétique.

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Autuori, Julien. "Energie, coopération méta-heuristiques et logique floue pour l'optimisation difficile." Thesis, Troyes, 2014. http://www.theses.fr/2014TROY0036/document.

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Abstract:

Au cours de cette thèse, l'exploration de l'espace de solutions par des métaheuristiques est abordée. Les métaheuristiques sont des méthodes d'optimisation utilisées pour résoudre des problèmes NP-difficile. Elles explorent aléatoirement l'espace de recherche pour trouver les meilleures solutions. Dans un premier temps, l'ensemble des solutions est modélisé par un espace unidimensionnel par une Méthode de Conversion de l'Espace de recherche (MCE). Des métriques sont proposées pour évaluer l'exploration de l'espace de recherche par une métaheuristique en identifiant les zones explorées et inexplorées. Ces métriques sont utilisées pour orienter l'exploration de l'espace de recherche d'une méthode d'optimisation.La convergence est améliorée en accentuant le recherche dans les zones explorées. Pour sortir des minimums locaux, l'exploration est diversifiée en la dirigeant vers les zones inexplorées. En associant l'exploration du voisinage des solutions et ces métriques cartographiques, il est possible d'améliorer les performances des métaheuristiques. Plusieurs algorithmes mono-objectifs et multiobjectifs sont implémentés en version classique, hybridé par la recherche locale et par la MCE. Le Flexible Job Shop Problem (FJSP) est utilisé comme problème de référence. Les expérimentations avec les algorithmes hybridés montrent une amélioration des performances
In this thesis, the solution space exploration by the metaheuristic is developed. The metaheuristics optimization methods are used to solve NP-hard problems. They explore randomly the search space to look for the best solutions. In a first step, the solution set is modeled by a one-dimensional space by a Mapping Method (MaM). Metrics are proposed to evaluate the search space exploration by a metaheuristic, identifying the explored and unexplored zones. These metrics are used to guide the search space exploration of an optimization method. The convergence is improved by emphasizing the research in the zones explored. To get out local minima, the exploration is diversified by pointing it towards the unexplored zones. Combining the neighbour discovery of the solutions and these mapping metrics, it is possible to improve the performance of metaheuristics. Several single-objective and multi-objective algorithms are implemented in the classic version, hybridized with local search and MaM. The Flexible Job Shop Problem (FJSP) is used as a reference problem. The experimentations with hybridized algorithms show performance improved

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Beaude, Olivier. "Modélisation et optimisation de l'interaction entre véhicules électriques et réseaux d'électricité : apport de la théorie des jeux." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015SACLS131/document.

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Abstract:

Cette thèse étudie l'interaction technico-économique entre véhicules électriques et réseaux d'électricité. Le développement récent de la mobilité électrique invite en effet à analyser les impacts potentiels de la recharge de ces véhicules sur les réseaux électriques, mais aussi le soutien que ceux-ci pourraient apporter dans les réseaux du futur. Ce travail s'inscrit résolument dans le cadre des réseaux d'électricité intelligents ; la plupart des résultats de cette thèse s'appliquent tout aussi bien à un lave-linge, un chauffe-eau, une télévision tant que l'on leur prête la capacité d'intelligence ! Dès lors que les décisions des consommateurs électriques flexibles interagissent, ce cadre d'étude offre un terrain de jeu propice aux outils de théorie des jeux. Ceux-ci ont un apport direct lorsque le problème considéré a un fondement stratégique, mais leur application permet aussi de proposer des solutions sur des aspects où la théorie des jeux n'est pas forcément attendue : algorithmique, dans l'échange d'information entre acteurs, etc. La description de cet apport est l'objet principal de ce travail de thèse et se décompose en trois parties. En fil rouge, le cas des profils de charge rectangulaires – soutenus par de nombreux arguments pratiques mais souvent délaissés par les chercheurs – est analysé. En premier lieu, des questions algorithmiques se posent pour coordonner la charge de véhicules électriques dans un même périmètre du système électrique. Proposant et étudiant un algorithme de coordination, il est montré comment les propriétés fondamentales de celui-ci - sa convergence, l'efficacité de ses points de convergence – peuvent être déduite d'un jeu auxiliaire sous-jacent. L'analyse de ce jeu est faite en montrant qu'il appartient à la classe des jeux de potentiel, sous des hypothèses physiques et économiques très générales. Sur le plan de l'échange d'information, un modèle est proposé pour réfléchir à la bonne communication entre un opérateur du réseau et un véhicule. Ces deux agents ont intérêt à communiquer pour planifier la charge intelligente du véhicule électrique, mais ont des objectifs distincts. Ce cadre est très proche du Cheap-talk en théorie des jeux, mais aussi de la problématique de la quantification en traitement du signal. Ce travail tisse au passage des liens entre ces sujets. Il propose aussi une méthode pour que l'agent du réseau et le véhicule s'accordent hors-ligne sur un bon mécanisme d'échange d'information. Enfin, la théorie des jeux est appliquée dans un cadre plus habituel, pour analyser le jeu des acteurs. Ceci est fait quand des ensembles de véhicules de taille importante, vus comme des flottes, cohabitent avec des véhicules individuels. Ceci offre un terrain de jeu applicatif aux outils très récents des jeux composites. Dans ces trois directions de recherche, des simulations sont effectuées dans le cadre d'un réseau de distribution d'électricité, maille du système électrique qui pourrait vivre des impacts significatifs si la charge est non-coordonnée. En particulier, elles montrent la robustesse des méthodes proposées face aux incertitudes sur les données lorsque des profils de charge rectangulaires sont considérés
This thesis studies the technical and economical interaction between electric vehicles and electrical networks. The recent development of electric mobility leads to the analysis of potential impacts of electric vehicle charging on the electrical networks, but also to the possible support that these particular electric consumers could provide in the future smart grids. In this direction, most of the results given in this thesis also apply to a washing machine, a water-heater, a TV, as soon as these equipments are capable of being smart! When the decisions of flexible electric consumers interact, the considered framework naturally offers a unique exercise area for the tools of game-theory. The interpretation is straightforward when the considered problem is strategic by definition, but these tools allow also shedding light on other aspects: algorithmic coordination, information exchange, etc. The description of the benefits of using game-theory in this context is the aim of this work. This is done according to three aspects. In these three directions, a particular attention is drawn to the case of rectangular charging profiles, which are very practical, but often ignored by the literature. First, algorithmic issues arise when coordinating the charging of electric vehicles in a same area of the electrical network. A charging algorithm is proposed and analyzed. This is done by studying an underlying auxiliary game. This game is proved to belong to the class of potential games under very general physical and economic assumptions. In turn, it inherits from the strong properties of this class of games, namely convergence and an efficiency result in the case of a large number of electric vehicles. Considering information exchange, a model is proposed to design a good communication scheme between an operator of the electrical system and an electric vehicle. Both agents have an interest in exchanging information to schedule optimally the charging profile of the electric vehicle but they do not share the same objective. This framework is closely related to Cheap-talk in game theory and to quantization in signal processing. Amongst others, this work explains interesting connections between both topics. Furthermore, a method, which is used offline, is given to obtain a good communication mechanism between both agents. Finally, game theory is used in its traditional form, studying the strategic interaction when groups of a large number of electric vehicles – seen as fleets – coexist with individual vehicles. This allows the application of the very recent concept of composite games. In the three parts of the work, simulations are conducted in a French realistic distribution network, which could be the first part of the electrical system severely impacted by a non-coordinated charging. This highlights the robustness of rectangular charging profiles against forecasting errors on the parameters of the models

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Heguy, Olivier. "Architecture comportementale pour l'émergence d'activités coopératives en environnement virtuel." Toulouse 3, 2003. http://www.theses.fr/2003TOU30208.

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Steiner, Moritz. "Structures et Algorithmes pour la coopération pair-à-pair." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2008. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00004443.

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Abstract:

Des réseaux de type pair-à-pair "overlay" sont des systèmes distribués sans aucune organisation hiérarchique ni contrôle centralisé. Les pairs forment un réseau overlay au dessus de l'Internet. Les deux parties de cette thèse traitent les réseaux pair-à-pair overlay. La première partie utilise un réseau non structuré afin de construire un environnement virtuel partagé à grande échelle. Nous présentons une étude complète d'un overlay basé sur la triangulation de Delaunay. Avant tout nous décrivons les algorithmes auto-organisant pour l'insertion et la suppression d'un pair. Afin de réduire la pénalité de latence introduite par le routage dans l'overlay, nous proposons d'augmenter chaque nœud par quelques liens raccourcis qui créent un petit monde. Nous montrons que très peu de liens sont suffisants pour réduire la latence de manière significative. La deuxième partie de cette thèse donne des aperçus du comportement des utilisateurs d'un réseau pair-à-pair structuré dans le monde réel. Nous détaillons le fonctionnement de KAD, une table de hachage distribuée basé sur Kademlia, un système de partage de fichier avec plusieurs millions d'utilisateurs simultanés. Nous avons exploré le réseau de KAD pendant plus d'une année. C'est ainsi que nous avons obtenu des informations sur la distribution géographique, les temps de sessions, la disponibilité et le temps de vie des pairs. Nous sommes fascinés et effrayés par les possibilités que KAD offre. Le montage d'une attaque Sybil est très facile et permet de récupérer des données personnelles des utilisateurs, de compromettre le fonctionnement correct de la recherche dans KAD et de conduire une attaque DDOS.

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Gargouri, Emna. "Ordonnancement coopératif en industrie agroalimentaire." Lille 1, 2003. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2003/50376-2003-325.pdf.

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Abstract:

Le but de cette thèse est de développer un outil d'ordonnancement adapté aux contraintes et objectifs des industries agroalimentaires. Ce dernier repose sur deux composantes: Dans la première dédiée à la partie fabrication, l'idée est de construire un ordonnancement pas à pas: On procède d'abord à un filtrage pour déterminer un sous-ensemble pertinent de tâches pouvant être exécutées compte tenu de l'aspect de péremption. Cela est suivi par une synchronisation entre les phases amont et aval, à travers un processus de négociation de contraintes basé sur des implications logiques sur les intervalles. Un système local d'ordonnancement multi objectif permet ensuite de sélectionner parmi les opérations résultant de la filtration et de la synchronisation, celle qui présente le meilleur compromis entre les différents critères retenus en industrie agroalimentaire. Dans la deuxième composante de cet outil, on propose d'abord de contrôler et de réguler la production au niveau du poste de conditinnement selon l'évolution des commandes. On présente ensuite une approche évolutionniste afin d'ordonnancer le poste de conditionnement qui présente des contraintes de changements d'outil très fréquents.

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Vin, Isabelle Kyoko. "Algorithmes de localisation de mobiles en milieu urbain en mode non-coopératif." Thesis, Lille 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL10126/document.

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Abstract:

L’objectif de cette thèse est de proposer des méthodes de localisation de mobiles en environnement urbain pour des applications de sécurité civile. Le système de localisation doit alors être basé sur un réseau de récepteurs indépendant de celui des stations de base et autres mobiles. L’objectif visé est de pouvoir localiser avec précision un mobile dans une zone limitée. Pour répondre à ce besoin de localisation ponctuel et immédiat, on considère qu’au plus deux récepteurs (RS) peuvent être déployés. Ces RS sont équipés de réseaux d’antennes permettant l’extraction, par un algorithme de haute résolution (HRA), des caractéristiques géométriques du canal utilisées pour la localisation. L’algorithme de localisation proposé, basé sur une technique d’identification d’empreintes, emploie un modèle de canal déterministe de lancer de rayons. Une caractérisation multidimensionnelle du canal de propagation a d’abord été effectuée pour confronter le modèle avec les canaux expérimentaux. L’algorithme de localisation est testé dans des environnements de synthèse afin de prédire les erreurs de localisation engendrées par l'HRA. Il est ensuite validé expérimentalement sur des configurations de propagation volontairement défavorables. Une approche originale basée sur la diversité de polarisation permet d'améliorer la précision de localisation. Si pour des raisons stratégiques ou financières, il n'est pas envisageable d'utiliser deux RS, un second algorithme de localisation est proposé afin de réduire la zone à explorer en n’utilisant qu’un RS mobile. Il se base sur une technique de tracé de rayons inverse et intègre une phase d’identification des rayons diffractés du canal
The objective of this thesis is to propose mobile localization methods in urban environments for civil safety/security applications. The localization system must be based on a dedicated network of receivers, independent of the provider base stations and mobiles. The purpose is to accurately locate a mobile in a limited area. To meet this punctual and immediate need of localization, it was considered that at most two receivers (RS) equipped with antenna arrays can be deployed. This allows the extraction of the geometrical characteristics of the channel used for localization by a high resolution algorithm (HRA). The proposed localization algorithm is based on a fingerprinting technique and uses a deterministic ray tracing channel model. First, an experimental multidimensional characterization of the propagation channel was performed to compare with experimental channels. The localization algorithm is tested for synthetic environments in order to predict the localization errors caused by the HRA. Then, it was experimentally validated with deliberately unfavorable propagation configurations, encountered with typical scenarios. An original approach based on polarization diversity allows improving the localization accuracy. If for strategic or financial reasons, it is not possible to use two RS, a second localization algorithm is proposed to reduce the area to be explored, using only one mobile RS. It is based on a reverse ray tracing approach and includes a phase of identification of the diffracted rays of the channel

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Adouane, Lounis. "Architectures de contrôle comportementales et réactives pour la coopération d'un groupe de robots mobiles." Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00128160.

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Abstract:

Contrôler un système multi-robots hautement dynamique au sein duquel évolue un grand nombre d'entités autonomes réactives est un challenge à la fois scientifique et technologique en plein essor. En effet, ceci exige non seulement d'utiliser des entités robotiques les plus élémentaires possibles mais nécessite également au niveau du contrôle, de s'éloigner davantage des conceptions centralisées et cognitives. La démarche consiste à focaliser la conception du contrôle sur l'individu élémentaire constituant le système multi-robots en prenant en compte les différentes interactions locales de cet individu avec les autres entités robotiques avec lesquels il est censé coopérer. Des effets de masse maîtrisés peuvent être ainsi obtenus et vont permettre d'augmenter à la fois la vitesse, la flexibilité et la robustesse d'exécution des tâches complexes entreprises. Les travaux de recherche présentés dans ce mémoire partent du principe d'une conception ascendante (Bottom-Up) des architectures de contrôle et ce afin de briser la complexité inhérente aux systèmes multi-robots. Plus spécifiquement, nous proposons un Processus de Sélection d'Action Hiérarchique appelé PSAH qui permet à l'échelle du robot de coordonner l'activité d'un ensemble de primitives élémentaires (comportements) d'une manière hiérarchique et flexible, et à l'échelle du groupe de robots d'atteindre une coordination entre robots favorisant des buts globaux. Les performances du PSAH ont été améliorées par la suite via l'adjonction d'un mécanisme de fusion d'actions approprié conduisant à un nouveau processus de sélection appelé PSAHH (PSAH-Hybride). Les formalismes des algorithmes génétiques ont été utilisés par la suite pour proposer une méthodologie permettant l'obtention des paramètres prépondérants pour le fonctionnement du PSAHH. La validation des résultats s'est effectuée au travers d'expérimentations sur des mini-robots ALICE et plus largement sur un ensemble d'études statistiques réalisées sur un grand nombre de données obtenu grâce au simulateur MiRoCo (Mini-Robotique Collective). Ce simulateur a été conçu et développé dans le cadre de nos travaux de thèse dans le but de simuler d'une manière précise et rigoureuse des systèmes multi-robots à forte dynamique d'interaction.

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Awad, Mohamad M. "Mise en oeuvre d'un système coopératif adaptatif de segmentation d'images multicomposantes." Rennes 1, 2008. http://www.theses.fr/2008REN1S031.

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Abstract:

The exploitation of images acquired by various sensors for a difficult application such as the Remote Sensing presents a wide investigation field and poses many problems for all levels of the image processing chain. Also, the development of adaptive and optimized segmentation and fusion methods proves out to be indispensable. Image segmentation and fusion are the key phases of all systems of recognition or interpretation by vision: the rate of identification or the quality of interpretation depends indeed closely on the sharpness of the analysis and the relevance of results of these phases. Although the topic was studied extensively in the literature, it does not exist a universal and efficient method of classification and fusion allowing an accurate identification of classes of a real image when this one is composed at a time of uniform regions (weak local variation of luminance) and of textured nature. In addition, the majority of these methods require a priori knowledge which is difficult to obtain in practice. Furthermore, they assume the existence of models which can estimate its parameters, and fit to given data. However, such a parametric approach is not robust and its performance is severely affected by the correctness of the utilized parametric model. In the framework of this thesis, a cooperative adaptive mutli-component image segmentation system using the minimum a priori knowledge is developed. The segmentation methods used in this system are nonparametric. The system works by analyzing the image in several hierarchical levels of complexity while integrating several methods in cooperation mechanisms. Three cooperative approaches are created between different methods such as Hybrid Genetic Algorithm, Fuzzy C-Means, Self-Organizing Map and Non-Uniform Rational B-Spline. In order to finalize image segmentation results, a fusion process of the results of the segmentation of the above three methods is used. The assessment of the system is achieved through several experiments by using different satellite and aerial images. The obtained results show the high efficiency and accuracy of developed system
Dans le domaine de la télédétection, l'exploitation des images acquises par divers capteurs présente un large champ d'investigation et pose de nombreux problèmes à tous les niveaux dans la chaîne de traitement des images. Aussi, le développement d’approches de segmentation et de fusion optimisées et adaptatives, s’avère indispensable. La segmentation et la fusion sont deux étapes essentielles dans tout système de reconnaissance ou d’interprétation par vision: Le taux d'identification ou la qualité de l'interprétation dépend en effet, étroitement de la qualité de l'analyse et la pertinence des résultats de ces phases. Bien que le sujet ait été étudié en détail dans la littérature, il n'existe pas de méthodes universelles et efficaces de segmentation et de fusion qui permettent une identification précise des classes d'une image réelle lorsque celle-ci est composée à la fois de régions uniformes (faible variation locale de luminance) et texturées. En outre, la majorité de ces méthodes nécessitent des connaissances a priori qui sont en pratique difficilement accessibles. En outre, certaines d’entre elles supposent l'existence de modèles dont les paramètres doivent être estimés. Toutefois, une telle approche paramétrique est non robuste et ses performances sont sévèrement altérées par l’ajustement de l'utilisation de modèles paramétriques. Dans le cadre de cette thèse, un système coopératif et adaptatif de segmentation des images multicomposantes est développé. Ce système est non-paramétrique et utilise le minimum de connaissances a priori. Il permet l’analyse de l'image à plusieurs niveaux hiérarchiques en fonction de la complexité tout en intégrant plusieurs méthodes dans les mécanismes de coopération. Trois approches sont intégrées dans le processus coopératif: L’Algorithme Génétique Hybride, l'Algorithme des C-Moyennes Floues, le Réseau de Kohonen (SOM) et la modélisation géométrique par ’’Non-Uniform Rational B-Spline’’. Pour fusionner les différents résultats issus des méthodes coopératives, l’algorithme génétique est appliqué. Le système est évalué sur des images multicomposantes satellitaires et aériennes. Les différents résultats obtenus montrent la grande efficacité et la précision de ce système

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Guerid, Hachem. "Systèmes coopératifs décentralisés de détection et de contre-mesures des incidents et attaques sur les réseaux IP." Thesis, Paris, ENST, 2014. http://www.theses.fr/2014ENST0079/document.

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Abstract:

La problématique des botnets, réseaux de machines infectées par des logiciels malveillants permettant de les contrôler à distance, constitue une préoccupation majeure du fait du nombre de machines infectées et des menaces associées: attaque par déni de service distribué (DDoS), spam, vol de données bancaires. Les solutions de lutte contre les botnets proposées présentent des limitations majeures dans le contexte d'un opérateur réseau (contraintes de volumétrie et de passage à l'échelle, respect de la confidentialité et de la vie privée des utilisateurs). Cette thèse propose quatre contributions orientées réseau de lutte contre les botnets. Chaque contribution traite d'une étape complémentaire dans la problématique des botnets: la première contribution permet de remonter à la source d'attaques par déni de service, et ainsi d'identifier un groupe de machines infectées à l'origine de ces attaques. La deuxième contribution concerne la détection des communications entre les machines infectées et leurs serveurs de contrôle et commande dans un réseau à large échelle, et offre ainsi l'opportunité de bloquer ces serveurs pour limiter le risque de nouvelles attaques. La troisième contribution permet une détection collaborative de botnets dans un contexte inter-domaine et inter-opérateur, permettant ainsi de lutter contre l'aspect hautement distribué de ces botnets. Enfin, la dernière contribution proposée permet de remédier aux botnets en ralentissant les communications entre les machines infectées et leur serveur de contrôle, offrant par ce biais une contre-mesure aux stratégies d'évasions développées par les cybercriminels afin de rendre leurs botnets plus résilients
The problem of botnets, networks of infected hosts controlled remotely by attackers, is a major concern because of the number of infected hosts and associated threats, like distributed denial of service (DDoS), spams, and data theft. State of the art solutions to fight against botnets have major limitations in a context of a network operator (scalability of the solution, confidentiality and privacy of users). In this thesis, we propose four network-based contributions to fight against botnets. Each solution address a different and complementary issue in this area: the first contribution tracebacks the source of denial of service attacks which threaten the network availability, allowing by that way to identify infected devices used to perpetrate these attacks. The second contribution detects the communications between infected computers and their command and control server (C&C) in a large scale network and offers the opportunity to block these servers to minimize the risk of future attacks. The third contribution enables collaborative detection of botnets in an inter-domain and inter-operator context in order to fight against the highly distributed aspect of these botnets. Finally, the last contribution mitigates botnets by slowing down the communication between infected hosts and their C&C server, providing a countermeasure against evasion techniques developed by cybercriminals to make their botnets more resilient

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Meghdadi, Hamid. "Formation de faisceaux coopératifs pour transmissions multiutilisateurs par relais." Limoges, 2011. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/6bc3bf02-a1af-45ee-bf57-bee7da961fd7/blobholder:0/2011LIMO4041.pdf.

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Abstract:

La demande en moyens de communications toujours plus rapides et plus ables est en augmentation permanente. Pour répondre à cela, les chercheurs doivent faire face à de nombreux dés. Les systèmes coopératifs sont reconnus comme une solution performante pour améliorer la qualité de transmission des systèmes existants. Parmi les différentes stratégies de transmission coopérative, l'utilisation conjointe de plusieurs relais est considérée comme une voie prometteuse. Ce document de thèse traite du calcul des précodeurs aux relais pour améliorer la performance de systèmes multi-relais multiutilisateurs. Le précodage est utilisé pour annuler le plus possible les interférences multiutilisateurs, maximiser le rapport signal à bruit à la réception, et optimiser l'allocation de puissance aux relais
The demand for high speed reliable communication systems will never stop increasing. Many challenges face researchers trying to provide such systems and schemes. Cooperative networks have been successfully used to enhance the performance of telecommunication systems. Among different cooperative strategies, distributed cooperative relaying have shown to be a promising scheme. This dissertation addresses the problem of optimizing the precoding vectors in order to improve the system performance of multi-user multi-relay cooperative networks. Precoding vectors are used to cancel out the multiple access interference, maximize the signal to noise ratio at the destination, and optimize the power allocation at relaying stations

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Barbier, Johann. "Analyse de canaux de communication dans un contexte non coopératif." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2007. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00003711.

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Abstract:

Dans cette thèse, nous étudions les canaux de communication dans un contexte non coopératif sous l'angle des codes correcteurs d'erreurs, d'une part, et de la stéganographie, d'autre part. Nous prenons la place d'un observateur non légitime qui veut avoir accès à l'information échangée entre deux protagonistes. Nos travaux sur les algorithmes de reconstruction de codes correcteurs, nous ont amenés à proposer un formalisme commun pour l'étude des codes linéaires, des codes convolutifs et des turbo-codes. Nous analysons tout d'abord finement l'algorithme de Sicot-Houcke, puis l'employons ensuite comme brique de base pour concevoir une technique de reconstruction des codes convolutifs totalement automatique et de complexité meilleure que les techniques existantes. Enfin, nous utilisons ces résultats pour retrouver les paramètres des turbo-codeurs. Dans le cadre de l'analyse stéganographique, nous proposons tout d'abord deux nouveaux modèles de sécurité qui mettent en oeuvre des jeux avec des attaquants réels. Nous adaptons ensuite l'analyse RS en un schéma de détection pour l'algorithme Multi Bit Plane Image steganography pour le domaine spatial, proposé par Nguyen et al. à IWDW'06. Enfin, nous développons une approche nouvelle pour analyser les images JPEG. En étudiant les statistiques des coefficients DCT compressés, nous mettons en évidence des détecteurs possédant des performances élevées et indépendantes en pratique de la quantité d'information dissimulée. Nous illustrons ces résultats par un schéma de stéganalyse universelle d'une part, et un schéma de stéganalyse spécifique pour Outguess, F5 et JPHide and JPSeek, d'autre part.

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Héry, Elwan. "Localisation coopérative de véhicules autonomes communicants." Thesis, Compiègne, 2019. http://www.theses.fr/2019COMP2516.

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Abstract:

Afin de naviguer en autonomie un véhicule doit être capable de se localiser précisément par rapport aux bords de voie pour ne pas sortir de celle-ci et par rapport aux véhicules et piétons pour ne pas causer d'accident. Cette thèse traite de l'intérêt de la communication dans l'amélioration de la localisation des véhicules autonomes. La navigation autonome sur route est souvent réalisée à partir de coordonnées cartésiennes. Afin de mieux représenter la pose d'un véhicule relativement à la voie dans laquelle il circule, nous étudions l'utilisation de coordonnées curvilignes le long de chemins enregistrés dans des cartes. Ces coordonnées généralisent l'abscisse curviligne en y ajoutant un écart latéral signé par rapport au centre de la voie et une orientation relative au centre de cette voie en prenant en compte le sens de circulation. Une première approche de localisation coopérative est réalisée à partir de ces coordonnées. Une fusion de données à une dimension permet de montrer l'intérêt de la localisation coopérative dans le cas simplifié où l'écart latéral, l'orientation curviligne et la pose relative entre deux véhicules sont connus avec précision. Les problèmes de corrélation des erreurs dus à l'échange d'information sont pris en compte grâce à un filtre par intersection de covariance. Nous présentons ensuite à une méthode de perception de type ICP (Iterative Closest Point) pour déterminer la pose relative entre les véhicules à partir de points LiDAR et d'un modèle polygonal 2D représentant la forme du véhicule. La propagation des erreurs de poses absolues des véhicules à l'aide de poses relatives estimées avec leurs incertitudes se fait via des équations non linéaires qui peuvent avoir un fort impact sur la consistance. Les poses des différents véhicules entourant l'égo-véhicule sont estimés dans une carte locale dynamique (CLD) permettant d'enrichir la carte statique haute définition décrivant le centre de la voie et les bords de celle-ci. La carte locale dynamique est composée de l'état de chaque véhicule communicant. Les états sont fusionnés en utilisant un algorithme asynchrone, à partir de données disponibles à des temps variables. L'algorithme est décentralisé, chaque véhicule calculant sa propre CLD et la partageant. Les erreurs de position des récepteurs GNSS étant biaisées, une détection de marquages est introduite pour obtenir la distance latérale par rapport au centre de la voie afin d'estimer ces biais. Des observations LiDAR avec la méthode ICP permettent de plus d'enrichir la fusion avec des contraintes entre les véhicules. Des résultats expérimentaux illustrent les performances de cette approche en termes de précision et de consistance
To be able to navigate autonomously, a vehicle must be accurately localized relatively to all obstacles, such as roadside for lane keeping and vehicles and pedestrians to avoid causing accidents. This PhD thesis deals with the interest of cooperation to improve the localization of cooperative vehicles that exchange information. Autonomous navigation on the road is often based on coordinates provided in a Cartesian frame. In order to better represent the pose of a vehicle with respect to the lane in which it travels, we study curvilinear coordinates with respect to a path stored in a map. These coordinates generalize the curvilinear abscissa by adding a signed lateral deviation from the center of the lane and an orientation relative to the center of the lane taking into account the direction of travel. These coordinates are studied with different track models and using different projections to make the map-matching. A first cooperative localization approach is based on these coordinates. The lateral deviation and the orientation relative to the lane can be known precisely from a perception of the lane borders, but for autonomous driving with other vehicles, it is important to maintain a good longitudinal accuracy. A one-dimensional data fusion method makes it possible to show the interest of the cooperative localization in this simplified case where the lateral deviation, the curvilinear orientation and the relative positioning between two vehicles are accurately known. This case study shows that, in some cases, lateral accuracy can be propagated to other vehicles to improve their longitudinal accuracy. The correlation issues of the errors are taken into account with a covariance intersection filter. An ICP (Iterative Closest Point) minimization algorithm is then used to determine the relative pose between the vehicles from LiDAR points and a 2D polygonal model representing the shape of the vehicle. Several correspondences of the LiDAR points with the model and different minimization approaches are compared. The propagation of absolute vehicle pose using relative poses with their uncertainties is done through non-linear equations that can have a strong impact on consistency. The different dynamic elements surrounding the ego-vehicle are estimated in a Local Dynamic Map (LDM) to enhance the static high definition map describing the center of the lane and its border. In our case, the agents are only communicating vehicles. The LDM is composed of the state of each vehicle. The states are merged using an asynchronous algorithm, fusing available data at variable times. The algorithm is decentralized, each vehicle computing its own LDM and sharing it. As the position errors of the GNSS receivers are biased, a marking detection is introduced to obtain the lateral deviation from the center of the lane in order to estimate these biases. LiDAR observations with the ICP method allow to enrich the fusion with the constraints between the vehicles. Experimental results of this fusion show that the vehicles are more accurately localized with respect to each other while maintaining consistent poses

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Kacem, Imed. "Ordonnancement multicritère des job-shops flexibles : formulation, bornes inférieures et approche évolutionniste coopérative." Lille 1, 2003. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2003/50376-2003-3.pdf.

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Abstract:

Ce travail de thèse sur les problèmes d'ordonnancement concerne la mise en œuvre d'une méthodologie coopérative et multicritère pour résoudre les problèmes des job-shops flexibles. Il s'articule autour de deux parties principales. La première partie expose l'état de l'art et explique la difficulté et la diversité des problèmes d'ordonnancement, et par la suite, met en évidence la nécessité de la coopération et présente l'approche hybride proposée. Ces travaux s'articulent autour de deux modèles. Le premier modèle concerne l'évaluation multicritère et est présenté dans le troisième chapitre. Le deuxième est dédié à la résolution et à l'optimisation et est décrit dans le quatrième chapitre. Le modèle d'évaluation multicritère vise à élaborer un moyen de mesure de la qualité des solutions. Cette notion peut intégrer (en utilisant la puissance de la représentation floue) des préférences subjectives dans un cadre coopératif. Elle peut aussi chercher à identifier les solutions dominantes (au sens de Pareto) en faisant un bon usage de bornes inférieures intégrées dans le modèle. Le modèle d'optimisation et de résolution représente un noyau pour construire les solutions de "bonne qualité"
Deux approches ont été développées dans ce modèle. La première est l'Approche par Localisation (AL). Elle permet de construire un ensemble de solutions en minimisant les critères liés à la répartition des ressources dans le cas des job-shops flexibles. La deuxième est une approche basée sur des techniques à stratégie d'évolution contrôlées pour améliorer la qualité des solutions données par l'AL. Dans ce cadre, trois nouveaux codages ont été mis en œuvre tout en développant les opérateurs génétiques associés. En outre, quelques aspects modulaires de cette méthode sont également présentés dans le troisième chapitre. Dans le cinquième chapitre, nous illustrons la mise en oeuvre des différentes approches proposées sur un jeu de données afin d'évaluer leurs performances. Nous présentons également quelques comparaisons à d'autres méthodes. De plus, nous validons la méthode proposée sur une grande série d'exemples pratiques. Enfin, nous concluons ce mémoire en rappelant les grandes lignes des travaux menés et en présentant quelques perspectives de recherche futures concernant les possibles applications réelles de l'approche développée

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Chanet, J. P. "Algorithme de routage coopératif à qualité de service pour des réseaux ad hoc agri-environnementaux." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00343131.

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Abstract:

Avoir une agriculture garantissant ses bonnes pratiques et ainsi, contribuer à la protection de l'environnement est un enjeu majeur du développement durable du monde rural. Pour cela, il faut être à même de surveiller les milieux et d'enregistrer les interventions liées à l'agriculture. Cette surveillance nécessite de collecter de plus en plus de données spatio-temporelles pour alimenter des systèmes d'information agri-environnementaux capables de construire des indicateurs permettant de prendre des décisions, d'assurer des contrôles... Cette collecte de données ne peut être performante que si elle est réalisée de manière automatique au travers de réseaux informatiques. Ainsi, dans le cadre de ces travaux, le concept de réseaux agri-environnementaux est présenté. Les caractéristiques et les contraintes liées à ces réseaux montrent que seuls les réseaux sans fil de type ad hoc peuvent être mis en oeuvre pour répondre aux besoins. Un état de l'art des réseaux ad hoc et des protocoles de routages associés montre que la création d'un nouveau protocole de routage coopératif est nécessaire afin de satisfaire les besoins des réseaux agri-environnementaux. Ce protocole de routage coopératif est la principale contribution de ces travaux. Vient ensuite la question de Qualité de Service dans ce type de réseaux sans fil qui est très importante, notamment dans un contexte de surveillance de l'environnement. Au sein du protocole de routage proposé, la Qualité de Service est abordée suivant plusieurs principes : estimation de la bande passante, augmentation de la connectivité du réseau... La Qualité de Service dans les réseaux agri-environnementaux est donc un autre point important de ces travaux de thèse. La mise en oeuvre de ces principes est illustrée au travers de différents exemples de réseaux agri-environnementaux. Cet aspect est abordé de manière globale par la mise en oeuvre de modules originaux tant sur le plan matériel que logiciel. Les solutions proposée permettent le déploiement de capteurs, fixes ou mobiles, à même de surveiller l'environnement et ainsi, de mieux comprendre les actions de l'homme sur celui-ci.

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Chanet, Jean-Pierre. "Algorithme de routage coopératif à qualité de service pour des réseaux ad hoc agri-environnementaux." Clermont-Ferrand 2, 2007. http://www.theses.fr/2007CLF21745.

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Abstract:

Avoir une agriculture garantissant ses bonnes pratiques est un enjeu majeur du développement durable du monde rural. Pour cela, il faut être à même de surveiller les milieux et d'enregistrer les interventions effectuées. Ceci nécessite de collecter de plus en plus de données spatio-temporelles pour alimenter les systèmes d'informations agri-environnementaux. Dans le cadre de ces travaux, le concept de réseaux agri-environnementaux est présenté. Les caractéristiques de ces réseaux montrent que seuls les réseaux sans fil de type ad hoc peuvent être mis en oeuvre pour répondre aux besoins. Un état de l'art des réseaux ad hoc et des protocoles de routage associés montre que la création d'un nouveau protocole de routage coopératif est nécessaire. La QoS est aussi abordée suivant plusieurs principes : estimation de la bande passante, augmentation de la connectivité du réseau. . . La mise en oeuvre de ces principes est illustrée au travers de différents exemples de réseaux agri-environnementaux

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Samir, Sara. "Approches coopératives pour certaines classes de problèmes d'optimisation non convexe : Algorithmes parallèles / distribués et applications." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2020. http://www.theses.fr/2020LORR0039.

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Abstract:

Dans cette thèse, nous nous intéressons au développement des approches coopératives pour la résolution de certaines classes de problèmes d'optimisation non convexe qui jouent un rôle très important de par leurs applications dans de nombreux domaines. Il s'agit de combiner plusieurs algorithmes connus sous les noms des algorithmes composants (participants). La combinaison est basée principalement sur la programmation DC (Difference of Convex Functions) et DCA (DC Algorithm) avec des métaheuristiques. Pour la conception des logiciels nous utilisons les paradigmes de la programmation parallèle et distribuée. Chaque processus s'occupe d'un algorithme et communique avec les autres en appelant les fonctions de la bibliothèque MPI (Message Passing Interface) qui est un protocole de communication en programmation parallèle et distribuée. Outre l'introduction et la conclusion, la thèse est composée de quatre chapitres. Le chapitre 1 concerne les outils théoriques et algorithmiques comme servant de base méthodologique aux chapitres suivants. Le chapitre 2 s'articule autour les problèmes linéaires à variables mixtes binaires. Pour la résolution de ces problèmes, nous proposons une approche coopérative entre DCA et VNS (Variable Neighborhood Search). Puisque le schéma est constitué de deux algorithmes, nous optons pour la communication point à point entre les processus. Nous adaptons notre schéma pour résoudre le problème de localisation de l'installation avec des contraintes de capacités. Dans le chapitre 3, nous étudions la programmation quadratique à variables binaires. Nous développons une coopération entre DCA-Like (une nouvelle version de DCA) et deux autres métaheuristiques : GA (Genetic Algorithm) et MBO (Migrating Birds Optimization). Pour la communication entre les processus, nous utilisons la communication collective. Plus précisément une fonction qui permet la diffusion simultanée l'information d'un processus à tous les autres. Cette approche est adaptée et appliquée au problème d'affectation quadratique. Dans le chapitre 4, nous résolvons les problèmes de "clustering" via la minimisation de la somme des carrés par deux approches coopératives. La première consiste à combiner le DCA avec VNS et TS (Tabu Search). Quant à la deuxième, elle utilise la MBO avec les trois derniers algorithmes précités. Dans ces deux approches, nous utilisons une fonction de communication qui permet au processus d'accéder aux mémoires des autres et y enregistrer son information sans un temps d'attente
In this thesis, we are interested in developing new cooperative approaches for solving some classes of nonconvex problems which play a very important role to model real-world problems. To design the schemes of our approaches, we combine several algorithms which we call the component (participant) algorithms. The combination is mainly based on DC (Difference of Convex Functions) and DCA (DC Algorithm) with metaheuristics. To develop our solution methods, we use the paradigm of parallel and distributed programming. Therefore, each process deals with an algorithm and communicates with the others by calling the functions of the MPI (Message Passing Interface) library which is a communication protocol in parallel and distributed programming. Besides the introduction and conclusion, this thesis is composed of four chapters. Chapter 1 concerns the theoretical and algorithmic tools serving as a methodological basis for the following chapters. Chapter 2 is about the mixed binary linear programs. To solve these problems, we propose a cooperative approach between DCA and VNS (Variable Neighborhood Search). Since the scheme is constituted by two algorithms, we use the point to point communication between the processes. As an application, we adapt our scheme to solve the capacitated facility location problem. Concerning chapter 3, we study the class of binary quadratic problems. Regarding the solution methods, we develop a cooperation between DCA-like which is a new version of DCA and two other metaheuristics: GA (Genetic Algorithm) and MBO (Migrating Birds Optimization). The exchange of information between the processes is expressed by using collective communication's function. More precisely, we call a function which allows broadcasting information of a process to all the others at the same time. This cooperative approach is adapted to the quadratic assignment problem. In chapter 4, we solve the MSSC (Minimum-Sum-of-Squares Clustering) using two cooperative approaches. The first combines DCA, VNS, and TS (Tabu Search). As for the second, it combines the MBO with the other three algorithms cited before. In these two approaches, we use a function of communication that allows a process to access the memories of the others and save the information there without blocking the work of the receiving processes

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Auger, Charles. "Algorithme récursif de coopération de courtiers visant à optimiser l'utilisation des ressources de communication." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2000. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk2/ftp03/MQ67685.pdf.

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Ksairi, Nassar. "Techniques d'allocation de ressources et de coopération pour futurs systèmes de communications sans fil." Paris 11, 2010. http://www.theses.fr/2010PA112032.

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Abstract:

Dans cette thèse, nous abordons deux problèmes majeurs liés à la maximisation de l'efficacité spectrale des systèmes futurs de communication sans fil. Le premier est le problème d'allocation de ressources pour la liaison descendante des systèmes cellulaires de type OFDMA. Sous certaines hypothèses, nous caractérisons la solution globale au problème précédent. De plus, nous proposons un algorithme d'allocation de ressources sous-optimal, décentralisé et de faible complexité. Nous démontrons que cet algorithme est asymptotiquement optimal quand le nombre d'utilisateurs présents dans le réseau tend vers l'infini. En outre, les outils introduits dans cette thèse permettent de caractériser analytiquement la valeur (asymptotiquement) optimale du facteur de réutilisation des fréquences. Le deuxième problème abordé dans cette thèse est la construction et l'analyse de protocoles coopératifs pour le canal à relais. Le contexte visé est la transmission d'information sur canaux à évanouissements lents. Nous proposons un nouveau protocole statique de relayage fondé sur une approche de type DoQF (Decode or Quantize and Forward). A la différence d'un certain nombre de schémas théoriques existants, le protocole proposé suggère une mise en oeuvre directe par le biais de techniques de codage pratiques. En outre, son utilisation est motivée par une analyse théorique dans le régime de forts rapports signal-sur-bruit. Cette analyse démontre la pertinence du protocole au sens de la probabilité de coupure et du compromis diversité-multiplexage
In this thesis, we address two major problems related to the maximization of the spectral efficiency of future systems of wireless communications. The first part of the thesis is dedicated to the problem of resource allocation for the downlink of cellular OFDMA systems. Under some assumptions, we characterize the global solution to this problem. We furthermore propose a simple suboptimal resource allocation algorithm that can be implemented in a distributed fashion. The proposed allocation algorithm has the following remarkable property: Its total transmit power becomes equal to the power of an optimal resource allocation as the number of users tends to infinity. Finally, we analytically characterize a relevant value of the frequency reuse factor. In the second part of the thesis, we propose a static relaying protocol for single-relay networks. The proposed protocol is based on a Decode-or-Quantize-and-Forward (DoQF) approach. Unlike most of the relevant existing relaying schemes, the latter approach is likely to be implemented with practical coding-decoding structures at both the relay and the destination nodes. The performance of the DoQF for transmission over slow fading channels is analyzed in the high SNR regime

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Lassoued, Khaoula. "Localisation de robots mobiles en coopération mutuelle par observation d'état distribuée." Thesis, Compiègne, 2016. http://www.theses.fr/2016COMP2289/document.

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Abstract:

On étudie dans cette thèse des méthodes de localisation coopérative de robots mobiles sans utilisation de mesures extéroceptives relatives, comme des angles ou des distances entre robots. Les systèmes de localisation considérés sont basés sur des mesures de radionavigation sur des balises fixes ou des satellites. Pour ces systèmes, on observe en général un écart entre la position observée et la position réelle. Cet écart systématique (appelé biais) peut être dû à une mauvaise position de la balise ou à une différence entre la propagation réelles des ondes électromagnétiques par rapport aux conditions standard utilisées pour établir les modèles d’observation. L’influence de ce biais sur la localisation des robots est non négligeable. La coopération et l’échange de données entre les robots (estimations des biais, estimations des positions et données proprioceptives) est une approche qui permet de corriger ces erreurs systématiques. La localisation coopérative par échange des estimations est sujette aux problèmes de consanguinité des données qui peuvent engendrer des résultats erronés, en particulier trop confiants. Lorsque les estimations sont utilisées pour la navigation autonome à l’approche, on doit éviter tout risque de collision qui peut mettre en jeu la sécurité des robots et des personnes aux alentours. On doit donc avoir recours à un mécanisme d’intégrité vérifiant que l’erreur commise reste inférieure à une erreur maximale tolérable pour la mission. Dans un tel contexte, il est nécessaire de caractériser des domaines de confiance fiables contenant les positions des robots mobiles avec une forte probabilité. L’utilisation des méthodes ensemblistes à erreurs bornées est considérée alors comme une solution efficace. En effet, ce type d’approche résout naturellement le problème de consanguinité des données et fournit des domaines de confiance fiables. De surcroît, l’utilisation de modèles non-linéaires ne pose aucun problème de linéarisation. Après avoir modélisé un système coopératif de nr robots avec des mesures biaisées sur des balises, une étude d’observabilité est conduite. Deux cas sont considérés selon la nature des mesures brutes des observations. En outre, des conditions d’observabilité sont démontrées. Un algorithme ensembliste de localisation coopérative est ensuite présenté. Les méthodes considérées sont basées sur la propagation de contraintes sur des intervalles et l’inversion ensembliste. La coopération est effectuée grâce au partage des positions estimées, des biais estimés et des mesures proprioceptives.L’échange des estimations de biais permet de réduire les incertitudes sur les positions des robots. Dans un cadre d’étude simple, la faisabilité de l’algorithme est évaluée grâce à des simulations de mesures de distances sur balises en utilisant plusieurs robots. La coopération est comparée aux méthodes non coopératives. L’algorithme coopératif ensembliste est ensuite testé sur des données réelles en utilisant deux véhicules. Les performances de la méthode ensembliste coopérative sont enfin comparées avec deux méthodes Bayésiennes séquentielles, notamment une avec fusion par intersection de covariance. La comparaison est conduite en termes d’exactitude et d’incertitude
In this work, we study some cooperative localization issues for mobile robotic systems that interact with each other without using relative measurements (e.g. bearing and relative distances). The considered localization technologies are based on beacons or satellites that provide radio-navigation measurements. Such systems often lead to offsets between real and observed positions. These systematic offsets (i.e, biases) are often due to inaccurate beacon positions, or differences between the real electromagnetic waves propagation and the observation models. The impact of these biases on robots localization should not be neglected. Cooperation and data exchange (estimates of biases, estimates of positions and proprioceptive measurements) reduce significantly systematic errors. However, cooperative localization based on sharing estimates is subject to data incest problems (i.e, reuse of identical information in the fusion process) that often lead to over-convergence problems. When position information is used in a safety-critical context (e.g. close navigation of autonomous robots), one should check the consistency of the localization estimates. In this context, we aim at characterizing reliable confidence domains that contain robots positions with high reliability. Hence, set-membership methods are considered as efficient solutions. This kind of approach enables merging adequately the information even when it is reused several time. It also provides reliable domains. Moreover, the use of non-linear models does not require any linearization. The modeling of a cooperative system of nr robots with biased beacons measurements is firstly presented. Then, we perform an observability study. Two cases regarding the localization technology are considered. Observability conditions are identified and demonstrated. We then propose a set-membership method for cooperativelocalization. Cooperation is performed by sharing estimated positions, estimated biases and proprioceptive measurements. Sharing biases estimates allows to reduce the estimation error and the uncertainty of the robots positions. The algorithm feasibility is validated through simulation when the observations are beacons distance measurements with several robots. The cooperation provides better performance compared to a non-cooperative method. Afterwards, the cooperative algorithm based on set-membership method is tested using real data with two experimental vehicles. Finally, we compare the interval method performance with a sequential Bayesian approach based on covariance intersection. Experimental results indicate that the interval approach provides more accurate positions of the vehicles with smaller confidence domains that remain reliable. Indeed, the comparison is performed in terms of accuracy and uncertainty

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Chaillot, Mathias. "Une architecture de contrôle réactif pour la résolution coopérative de problèmes." Grenoble INPG, 1993. http://www.theses.fr/1993INPG0111.

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Abstract:

Un environnement de résolution de problèmes est un système à base de connaissances qui pilote des modules algorithmiques. Nous étudions le problème de la réactivité dans ce type de systèmes et proposons une architecture appelée TRAM. Dans TRAM, l'état courant de la résolution est modélisé dans une base d'objets dont les mises à jour sont effectuées par ces modules algorithmiques. Le modèle objet propose détecte les événements pris en compte et identifie les situations qui permettent d'activer les modules algorithmiques. On montre ainsi l'intérêt de la classification d'instances pour caractériser l'état d'un système réactif. Le contrôle est organise en deux niveaux : la réactivité est gérée par un superviseur qui est défini a partir d'un automate d'états finis et qu'identifie la tache a réaliser, la planification est assurée par un gestionnaire de taches. L'étude de la sélection dynamique de méthodes dans ce modèle de taches aboutit à plusieurs algorithmes qui prennent en compte l'activité et l'utilité des méthodes, la rationalité du processus de délibération et la gestion des possibilités d'activation. TRAM est réalisé selon une approche client-serveur et expérimenté dans les applications de calcul scientifique.

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Liefooghe, Arnaud. "Métaheuristiques pour l'optimisation multiobjectif : approches coopératives, prise en compte de l'incertitude et application en logistique." Phd thesis, Université des Sciences et Technologie de Lille - Lille I, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00464166.

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Abstract:

De nombreux problèmes d'optimisation issus du monde réel, notamment dans le domaine de la logistique, doivent faire face à beaucoup de difficultés. En effet, ils sont souvent caractérisés par des espaces de recherche vastes et complexes, de multiples fonctions objectif contradictoires, et une foule d'incertitudes qui doivent être prises en compte. Les métaheuristiques sont des candidates naturelles pour résoudre ces problèmes, ce qui les rend préférables aux méthodes d'optimisation classiques. Toutefois, le développement de métaheuristiques efficaces découle d'un processus de recherche complexe. Le cœur de ce travail réside en la conception, l'implémentation et l'analyse expérimentale de métaheuristiques pour l'optimisation multiobjectif, ainsi que leurs applications à des problèmes logistiques de tournées et d'ordonnancement. Tout d'abord, une vue unifiée de ces approches est présentée, puis intégrée dans une plateforme logicielle dédiée à leur implémentation, ParadisEO-MOEO. Ensuite, plusieurs approches de coopération, combinant des métaheuristiques pour l'optimisation multiobjectif, sont proposées. Enfin, la question de la prise en compte l'incertitude est abordée dans le contexte de l'optimisation multiobjectif.

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Briñon, Arranz Lara. "Commande coopérative d'une flottille de véhicules autonomes sous-marins avec contraints de communication." Phd thesis, Université de Grenoble, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00700986.

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Abstract:

Cette thèse concerne le contrôle coopératif de systèmes multi-agents. Ce sujet a été largement étudié dans la littérature récente en raison de son grand nombre d'applications. Cette thèse propose des nouvelles conceptions de stratégies de contrôle collaboratif afin de réaliser une mission d'exploration sous-marine. En particulier, l'objectif final est de diriger une flotte de véhicules autonomes sous-marins, équipés de capteurs appropriés, jusqu'à l'emplacement d'une source de température, de polluants ou d'eau douce. Dans cette situation, il est pertinent de considérer les contraintes de communication entre véhicules qui sont décrites au moyen d'un graphe de communication. Les premières contributions traitent du développement des lois de commande d'une formation qui stabilisent la flotte vers des formations variant dans le temps, et qui, de plus, distribuent uniformément les véhicules le long de la formation. Enfin, le problème de recherche d'une source est abordé par l'interprétation de la flottille de véhicules comme un réseau de capteurs mobiles. En particulier, il est démontré que les mesures recueillies par la flotte de véhicules permettent d'estimer le gradient de concentration de la quantité d'intérêt. En suivant cette idée, un algorithme distribué basé sur des algorithmes de consensus est proposé pour estimer la direction du gradient d'une distribution de signal.

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Hamie, Jihad. "Contributions pour la localisation basée sur les réseaux corporels sans fil." Phd thesis, Université Nice Sophia Antipolis, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00920213.

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Abstract:

Dans le cadre de cette thèse, on se proposait de développer de nouveaux mécanismes de radiolocalisation, permettant de positionner les nœuds de réseaux corporels sans-fil (WBAN) mobiles, en exploitant de manière opportuniste des liens radio coopératifs bas débit à l'échelle d'un même corps (i.e. coopération intra-WBAN), entre réseaux distincts (i.e. coopération inter-WBAN), et/ou vis-à-vis de l'infrastructure environnante. Ces nouvelles fonctions coopératives présentent un intérêt pour des applications telles que la navigation de groupe ou la capture de mouvement à large échelle. Ce sujet d'étude, par essence multidisciplinaire, a permis d'aborder des questions de recherche variées, humine-biomécanique et de ayant trait à la modélisation physique (e.g. modélisation spatio-temporelle des métriques de radiolocalisation en situation de mobilité, modélisation de la mobilité groupe...), au développement d'algorithmes adaptés aux observables disponibles (e.g. algorithmes de positionnement coopératifs et distribués, sélection et ordonnancement des liens/mesures entre les nœuds...), aux mécanismes d'accès et de mise en réseau (i.e. en support aux mesures coopératives et au positionnement itératif). Les bénéfices et les limites de certaines de ces fonctions ont été en partie éprouvés expérimentalement, au moyen de plateformes radio réelles. Les différents développements réalisés tenaient compte, autant que possible, des contraintes liées aux standards de communication WBAN émergeants (e.g. Impulse Radio - Ultra Wideband (IR-UWB) IEEE 802.15.6), par exemple en termes de bande fréquentielle ou de taux d'erreur.

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LeBel, Philippe. "Développement d'un algorithme de cinématique d'interaction appliqué sur un bras robotique dans un contexte de coopération humain-robot." Master's thesis, Université Laval, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.11794/34460.

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Abstract:

Ce mémoire présente le développement d’un algorithme de cinématique d’interaction dans un contexte de coopération humain-robot. Cet algorithme vise à faciliter le contrôle de bras robotiques en évitant les collisions, singularités et limites articulaires du robot lorsqu’il est contrôlé par un humain. La démarche adoptée pour l’ateinte de l’objectif est le prototypage d’un algorithme sur une structure robotique simple, la validation expérimentale de ce prototype, la généralisation de l’algorithme sur une base robotique à 6 degrés de liberté et la validation de l’algorithme final en le comparant expérimentalement avec un algorithme similaire. Premièrement, le prototype d’algorithme est développé sur un bras robotisé Jaco, de l’entreprise Kinova, duquel le poignet a été retiré. Cette architecture permet le déplacement de l’effecteur selon 3 degrés de liberté en translation. L’algorithme développé sur cette base robotique permet : — l’évitement des collisions avec les objets présents dans l’environnement de travail, — l’évitement des limitations articulaires — et l’évitement des singularités propres à l’architecture du robot. Les performances de l’algorithme sont ensuite validées lors d’expérimentations dans lesquelles il a été démontré que l’algorithme a permis une réduction d’approximativement 50% du temps de complétion d’une tâche donnée tout en réduisant l’attention que l’utilisateur doit porter sur le contrôle du robot comparativement à l’attention portée à l’accomplissement de la tâche demandée. Ensuite, des améliorations sont apportées à l’infrastructure : — une méthode de numérisation de l’environnement de travail est ajoutée, — un meilleur algorithme de détection de collisions et de mesure des distances minimales entre les membrures du robot et les obstacles présents dans l’environnement de travail est implémenté. De plus, une méthode de balayage de l’environnement de travail à l’aide d’une caméra Kinect ainsi qu’un algorithme de segmentation de nuage de points en polygones convexes sont présentés. Des tests effectués avec l’algorithme prototype ont été effectués et ont révélé que bien que des imperfections au niveau de la méthode de balayage existent, ces modifications de l’infrastructure peuvent améliorer la facilité avec laquelle l’algorithme de cinématique d’interaction peut être implémenté. Finalement, l’algorithme implémenté sur une architecture robotique à six degrés de liberté est présenté. Les modifications et les adaptations requises pour effectuer la transition avec la version initiale de l’algorithme sont précisées. Les expérimentations ont validé la performance de l’algorithme vis à vis un autre algorithme de contrôle pour l’évitement de collisions. Elles ont démontré une amélioration de 25% en terme de temps requis pour effectuer une tâche donnée comparé aux temps obtenus avec un algorithme de ressorts-amortisseurs virtuels.

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Bazco, Nogueras Antonio. "Fundamental Limits and Algorithms in Decentralized and Cooperative Wireless Networks." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2019. http://www.theses.fr/2019SORUS172.

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Abstract:

La coopération en réseau est connue pour apporter des gains multiplicatifs sous certaines hypothèses idéales. Cependant, les réseaux sans-fil actuels font face à de nombreuses contraintes, telles que des contraintes de délai serrées ou des liaisons de retour à débit limité. L'impact sur la performance de la transgression des hypothèses idéales a suscité un grand intérêt dans le milieu de la recherche. Néanmoins, l'accent a été mis sur des situations dans lesquelles l'information imparfaite est partagée par tous les nœuds, ce qui n'est pas réalisable dans de nombreux scénarios. Cette thèse vise à mettre en lumière la performance des environnements coopératifs dans lesquels l'information disponible à chaque nœud peut être différente. Nous nous concentrons sur le réseau distribué MIMO. Ce réglage se caractérise par avoir un partage parfait des données d'information et un partage imparfait des informations du canal. Nous caractérisons la métrique des degrés de liberté, qui est une approximation de la capacité à un SNR élevé. La contribution est double, puisque nous fournissons à la fois des schémas réalisables qui surpassent considérablement les solutions de la littérature et des limites supérieures qui illustrent jusqu'à quelle échelle l'environnement distribué est affecté par rapport au partage parfait. Une deuxième perspective consiste à limiter la transmission au paradigme du zéro-forçage et à analyser le taux à un SNR élevé pour comprendre si les pertes de performance dues à la décentralisation peuvent être calculées avec précision. Nous proposons un nouveau système de zéro-forçage adapté à la configuration décentralisée qui atteint asymptotiquement le taux centralisé
Network cooperation is known to bring multiplicative gains under certain ideal assumptions. However, current wireless settings cope with many challenging constraints, as tight delay constraints, fast-changing channels, or rate-limited backhaul links. The topic of analyzing how the non-fulfillment of the ideal hypotheses impacts the performance has generated great interest in the research community. Nevertheless, the main focus has been on settings in which the imperfect information is shared by all the nodes, which is not feasible in many scenarios. This thesis aims for shedding light on the performance of cooperative settings in which the information available at each node may be different. We focus on the distributed Network MIMO. This setting is characterized by two main aspects: The perfect sharing of the user's information data and the imperfect sharing of the channel information. We start by characterizing the Degrees-of-Freedom metric of the setting, which is an approximation of the capacity at high SNR. The contribution is twofold, as we provide both achievable schemes that considerably outperform the solutions in the literature and upper-bounds that illustrate up to which scale the distributed setting is harmed with respect to the perfect-sharing setting. The second perspective consists in restricting the transmission to the conventional paradigm of Zero-Forcing and analyzing the achievable rate at high SNR to understand whether the performance losses from decentralized information can be accurately calculated. We propose a novel zero-forcing scheme tailored to the decentralized configuration that asymptotically attains the centralized rate

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Lherbier, Régis. "Étude d'une méthode de coopération entre capteurs pour la localisation dynamique d'un robot mobile." Compiègne, 1994. http://www.theses.fr/1994COMPD763.

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Abstract:

Dans le cadre de la fusion multi sensorielle, afin d'accélérer la vitesse de traitement des informations issues des différents capteurs du robot, nous combinons les données visuelles avec les données de profondeur (télémètre infrarouge) pour retrouver le mouvement du robot qui se déplace dans un environnement inconnu contenant un certain nombre d'objets rigides et mobiles a priori. Cette méthode a pour point de départ des travaux sur l'estimation itérative du mouvement à partir de la vision 3D et des capteurs ultrasons sans toutefois tenir compte de l'aspect temporel ainsi que des travaux sur la reconstruction 3D trinoculaire. L'originalité de ce travail est de n'utiliser la vision que de temps en temps afin de créer une carte locale de l'environnement. Cette carte est formée de surfaces 3D. Le mouvement est retrouvé de manière itérative (filtre de Kalman étendu) à partir de très peu de données de profondeur. La direction des tirs télémétriques est obtenue en combinant l'estimation courante du mouvement et la prédiction sur la position des plans. Un recalage est nécessaire, en utilisant à nouveau la vision, au bout d'un certain déplacement. La gestion de la fréquence de recalage est faite à partir de deux méthodes proposées : l'une basée sur le calcul d'une erreur de position à chaque instant de recalage et l'autre basée sur l'observation des paramètres d'une surface de référence à chaque instant d'estimation. Les tests de cet algorithme ont été effectués sur des données de synthèse (nous avons réalisé un logiciel permettant de simuler les mouvements du robot dans un environnement polyédrique et d'obtenir des informations synthétiques des différents capteurs). Malheureusement les tests en environnement réel n'ont pu être inclus dans le mémoire puisqu'ils n'ont pu être achevés en temps voulu en raison de problèmes matériels liés à l'utilisation d'un robot mobile.

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Sellaouti, Aymen. "Méthode collaborative de segmentation et classification d'objets à partir d'images de télédétection à très haute résolution spatiale." Thesis, Strasbourg, 2014. http://www.theses.fr/2014STRAD032/document.

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Abstract:

Avec l’avènement des images satellitaires à très haute résolution, les approches pixelliques ne donnant plus entière satisfaction ont été remplacées par les approches objets. Cependant, ces approches restent tributaires de la première étape qui permet le passage du pixel vers l’objet, à savoir l’étape de construction. L’architecture séquentielle de ces approches fait que les erreurs de l’étape de construction se répercutent sur l’étape d’identification. Il devient donc primordial de passer de cette architecture séquentielle vers une architecture itérative permettant la collaboration entre les étapes de construction et d’identification. Dans le cadre de cette thèse, nous nous sommes concentrés sur l’étude de l’étape de construction(i.e., la segmentation) comme base de départ pour les approches proposées. Nous avons proposé deux approches objets basées sur les techniques de segmentation les plus propices à la collaboration, à savoir les techniques régions et les techniques collaboratives région/contour. La première approche proposée se base sur une croissance sémantique hiérarchique. Elle permet de combiner les algorithmes de croissance de régions et les approches d’analyse d’images orientées objets. La croissance étant spécifique à la classe du germe de départ, nous avons proposé deux adaptations de l’approche sur les objets les plus rencontrés dans le contexte urbain, à savoir, les routes et les bâtiments. La deuxième approche utilise un algorithme évolutionnaire local permettant un paramétrage local des différents agents régions et contours évoluant au sein d’un système multi-agents
Object based image analysis is a rising research area in remote sensing. However, existing approaches heavily rely on the object construction process, mainly due to the lack of interaction between the two steps, i.e., Construction and identification.In this thesis, we focused on the study of the construction phase (i.e., segmentation) as a basis for the proposed approaches. The first proposed approach is based on a hierarchical semantic growth. This approach allows merging region-growing algorithms and Object Based Image Analysis approaches. Due to the dependency of the semantic growth on the seed class, we propose two adaptations of the approach on the most used class in the urban context, i.e., roadsand buildings. The second approach benefits of both multi-agent systems and genetic algorithms characteristics. It overcomes the threshold’s dependency of the proposed cooperative multi-agent system between an edge approach and a region approach. The genetic algorithm is used to automatically find building extraction parameters for each agent based on expert knowledge. The proposed approaches have been validated on a very high-resolution image of the urban area of Strasbourg

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Zhang, Yi. "Estimation du canal pour les réseaux de capteurs sans-fil utilisant les techniques de diversité coopérative." Ecole centrale de Marseille, 2012. http://www.theses.fr/2012ECDM0007.

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Wu, Jia. "Utilisation de la conduite coopérative pour la régulation de trafic dans une intersection." Phd thesis, Université de Technologie de Belfort-Montbeliard, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00703165.

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Abstract:

L'objectif de ce travail est d'exploiter les potentialités offertes par la conduite coopérative afin de fluidifier le trafic au niveau des intersections isolées. Pour ce faire, nous avons proposé un nouveau système de régulation au sein des intersections en s'inspirant du principe de l'intersection autonome. Nous avons appelé notre système : SVAC (système du véhicule-actionneur coopératif). Il repose sur la possibilité des échanges d'information entre le véhicule et son environnement de conduite.Le SVAC permet une régulation plus précise du trafic puisqu'il se base sur les requêtes de droit de passage envoyées par les véhicules réellement présents dans l'intersection. En outre, grâce à la signalisation à bord, la régulation consiste à définir les séquences de passage des véhicules, ce qui permet de personnaliser la signalisation. Le gain de précision soulève plusieurs obstacles. D'une part, nous nous heurtons systématiquement à l'absence de modèles mathématiques permettant d'aborder le problème. D'autre part, la simple énumération des séquences implique une explosion combinatoire, ce qui ne convient pas à l'application temps-réelle de la régulation des intersections. Pour s'affranchir des deux problématiques nous avons utilisé les réseaux de Petri P-temporisés. Le modèle nous a permis de décrire sous la forme d'équations mathématiques les compteurs des différents évènements observés par les véhicules. Deux objectifs de régulation ont été dégagés après avoir déduit le temps moyen d'attente basé sur la formule de Little. Le premier consiste à vider les intersections au plus tôt. Nous avons proposé un algorithme de programmation dynamique et deux heuristiques. La première heuristique est directement issue de l'analyse des propriétés du problème posé. La deuxième est basée sur l'algorithme de colonies de fourmis. En effet, le problème défini est un cas particulier du problème du voyageur de commerce. Le deuxième objectif de régulation consiste à minimiser instantanément la longueur de la file d'attente. Dans ce cadre, nous avons supposé le fonctionnement à vitesse maximale du réseau de Petri. L'utilisation des contraintes sur les ressources nous a permis de définir des règles simples de régulation en utilisant le mapping.Dans ce mémoire, nous avons utilisé la simulation microscopique basée sur les lois de poursuite pour s'approcher du comportement de conduite. La simulation a servi pour la comparaison des différentes approches proposées dans ce mémoire avec les régulateurs adaptatifs et les intersections autonomes. Dans tous les cas notre approche se distingue par un gain de capacité, ce qui nous a encouragé de reproduire le SVAC à travers un prototype de robots. Cette maquette montre la faisabilité du système au moins pour des applications industrielles.

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Ngoko, Yanik. "L'Approche du portfolio d'algorithmes pour la construction des algorithmes robustes et adaptatifs." Phd thesis, Université de Grenoble, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00786253.

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Abstract:

Sur plusieurs problèmes il est difficile d'avoir un seul algorithme qui résout optimalement (en temps d'exécution) toutes ses instances. Ce constat motive l'élaboration des approches permettant de combiner plusieurs algorithmes résolvant le même problème. Les approches permettant la combinaison d'algorithmes peuvent être mise en oeuvre au niveau système (en construisant des bibliothèques, des langages et composants adaptatifs etc.) ou au niveau purement algorithmique. Ce travail se focalise sur les approches génériques de combinaison d'algorithmes au niveau algorithmique avec en particulier l'approche du portfolio d'algorithmes. Un portfolio d'algorithmes définit une exécution concurrente de plusieurs algorithmes résolvant un même problème. Dans une telle exécution, les algorithmes sont entrelacées dans le temps et/ou l'espace. Sur une instance à résoudre, l'exécution est interrompue dès qu'un des algorithmes trouve une solution. Nous proposons dans cette thèse une classification des techniques de combinaison d'algorithmes. Dans celle ci nous précisons pour chaque technique le contexte le plus adapté pour son utilisation. Nous proposons ensuite deux techniques de construction des portfolio d'algorithmes. La première technique est basée sur une adaptation de la méthode des plus proches voisins en apprentissage automatique pour la combinaison des algorithmes. Cette technique est adaptative car elle essaie sur chaque instance de trouver un sous ensemble d'algorithmes adaptés pour sa résolution. Nous l'appliquons dans la combinaison des algorithmes itératifs pour la résolution des systèmes linéaires et nous montrons sur un jeu d'environ mille matrices creuses qu'elle permet de réduire le nombre d'itérations et le temps nécéssaire dans la résolution. En outre, sur certains jeux d'expérimentations, ces résultats montrent que la technique proposée peut dans la plupart des cas trouver l'algorithme le plus adapté à sa résolution. La seconde technique est basée sur le problème de partage de ressources que nous formulons. Etant donnés, un problème cible, un jeu de données le représentant, un ensemble d'algorithmes candidats le résolvant et le comportement en temps d'exécution du jeu de données sur les algorithmes candidats, le problème de partage de ressources a pour objectif de trouver la meilleure répartition statique des ressources aux algorithmes candidats de sorte à minimiser en moyenne le temps de résolution du jeu de données cibles. Ce problème vise à trouver une solution en moyenne plus robuste que chacun des algorithmes candidats pris séparémment. Nous montrons que ce problème est NP-complet et proposons deux familles d'algorithmes approchés et exacts pour le résoudre. Nous validons les solutions proposées en prenant des données issues d'une base de données pour SAT. Les résultats obtenus montrent que les solutions proposées permettent effectivement de bénéficier de la complémentarité des algorithmes résolvant un même problème pour la construction des algorithmes robustes.

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Denis, Benoît. "Exploitation des Capacités de Radiolocalisation des Transmissions Ultra-Large Bande dans les Réseaux Sans-Fil." Phd thesis, INSA de Rennes, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00508437.

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Abstract:

Nombre d'applications récentes trouvent leur fondement dans une capacité présumée des systèmes de communication à délivrer des informations précises de localisation. Dans ce contexte, les propriétés intrinsèques de la technologie radio impulsionnelle Ultra-Large Bande (ULB) peuvent être mises à profit : résolution des trajets multiples, précision temporelle autorisant la mesure de temps de vol et la synchronisation fine des terminaux, etc. Les solutions ULB laissent par ailleurs présager l'émergence de réseaux d'un nouveau genre, tels que les réseaux ad hoc, mobiles, distribués et dépourvus d'infrastructure. Dans le cadre de l'élaboration du standard WPAN bas-débit IEEE 802.15.4a (jusqu'à 1Mbps), la possibilité de localiser des dispositifs ULB bas-coût et à faible consommation constitue un apport déterminant au regard des solutions existantes (e.g. Zigbee...). Les travaux présentés se proposent d'appréhender dans sa globalité la problématique de localisation ULB au sein des réseaux sans-fil. Quelques idées-forces sont alors mises en lumière, telles que la nécessité d'injecter une forme de connaissance a priori propre à la couche physique ULB dans le problème de localisation, la mise à profit de la diversité multi-trajets autorisée par la résolution ULB, ou bien encore l'exploitation des formes nouvelles adoptées par les réseaux (tant du point de vue du protocole que de la topologie). Dans un premier temps, nous caractérisons et modélisons les erreurs susceptibles d'affecter des métriques de base (temps ou différences de temps d'arrivée), qu'elles soient « indépendantes » de la couche physique (dérives d'horloge, modes d'échange, etc.) ou directement imputables au canal de propagation ULB (e.g. non-visibilité). Nous évaluons ensuite les performances de détection d'architectures de récepteurs ULB (e.g. échantillonnage direct sur 1 bit) pour des environnements indoor réalistes. Nous préconisons également différentes stratégies de positionnement (maximisation distribuée de la log-vraisemblance des distances mesurées, reconnaissance d'empreintes ULB, traitement déterministe des biais dans le cas de trajets réfractés, etc.) et de poursuite (techniques Bayésiennes avancées de filtrage), adaptées aux situations de non-visibilité. Enfin, quelques résultats d'expérimentations conduites dans la bande basse ([0.5:1]GHz) nous permettent d'illustrer certains des points abordés.

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Sahin, Serdar. "Advanced receivers for distributed cooperation in mobile ad hoc networks." Thesis, Toulouse, INPT, 2019. http://www.theses.fr/2019INPT0089.

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Abstract:

Les réseaux ad hoc mobiles (MANETs) sont des systèmes de communication sans fil rapidement déployables et qui fonctionnent avec une coordination minimale, ceci afin d'éviter les pertes d'efficacité spectrale induites par la signalisation. Les stratégies de transmissions coopératives présentent un intérêt pour les MANETs, mais la nature distribuée de tels protocoles peut augmenter le niveau d'interférence avec un impact autant plus sévère que l'on cherche à pousser les limites des efficacités énergétique et spectrale. L'impact de l'interférence doit alors être réduit par l'utilisation d'algorithmes de traitement du signal au niveau de la couche PHY, avec une complexité calculatoire raisonnable. Des avancées récentes sur les techniques de conception de récepteurs numériques itératifs proposent d'exploiter l'inférence bayésienne approximée et des techniques de passage de message associés afin d'améliorer le potentiel des turbo-détecteurs plus classiques. Entre autres, la propagation d'espérance (EP) est une technique flexible, qui offre des compromis attractifs de complexité et de performance dans des situations où la propagation de croyance conventionnel est limité par sa complexité calculatoire. Par ailleurs, grâce à des techniques émergentes de l'apprentissage profond, de telles structures itératives peuvent être projetés vers des réseaux de détection profonds, où l'apprentissage des hyper-paramètres algorithmiques améliore davantage les performances. Dans cette thèse nous proposons des égaliseurs à retour de décision à réponse impulsionnelle finie basée sur la propagation d'espérance (EP) qui apportent des améliorations significatives, en particulier pour des applications à haute efficacité spectrale vis à vis des turbo-détecteurs conventionnels, tout en ayant l'avantage d'être asymptotiquement prédictibles. Nous proposons un cadre générique pour la conception de récepteurs dans le domaine fréquentiel, afin d'obtenir des architectures de détection avec une faible complexité calculatoire. Cette approche est analysée théoriquement et numériquement, avec un accent mis sur l'égalisation des canaux sélectifs en fréquence, et avec des extensions pour de la détection dans des canaux qui varient dans le temps ou pour des systèmes multi-antennes. Nous explorons aussi la conception de détecteurs multi-utilisateurs, ainsi que l'impact de l'estimation du canal, afin de comprendre le potentiel et le limite de cette approche. Pour finir, nous proposons une méthode de prédiction performance à taille finie, afin de réaliser une abstraction de lien pour l'égaliseur domaine fréquentiel à base d'EP. L'impact d'un modélisation plus fine de la couche PHY est évalué dans le contexte de la diffusion coopérative pour des MANETs tactiques, grâce à un simulateur flexible de couche MAC
Mobile ad hoc networks (MANETs) are rapidly deployable wireless communications systems, operating with minimal coordination in order to avoid spectral efficiency losses caused by overhead. Cooperative transmission schemes are attractive for MANETs, but the distributed nature of such protocols comes with an increased level of interference, whose impact is further amplified by the need to push the limits of energy and spectral efficiency. Hence, the impact of interference has to be mitigated through with the use PHY layer signal processing algorithms with reasonable computational complexity. Recent advances in iterative digital receiver design techniques exploit approximate Bayesian inference and derivative message passing techniques to improve the capabilities of well-established turbo detectors. In particular, expectation propagation (EP) is a flexible technique which offers attractive complexity-performance trade-offs in situations where conventional belief propagation is limited by computational complexity. Moreover, thanks to emerging techniques in deep learning, such iterative structures are cast into deep detection networks, where learning the algorithmic hyper-parameters further improves receiver performance. In this thesis, EP-based finite-impulse response decision feedback equalizers are designed, and they achieve significant improvements, especially in high spectral efficiency applications, over more conventional turbo-equalization techniques, while having the advantage of being asymptotically predictable. A framework for designing frequency-domain EP-based receivers is proposed, in order to obtain detection architectures with low computational complexity. This framework is theoretically and numerically analysed with a focus on channel equalization, and then it is also extended to handle detection for time-varying channels and multiple-antenna systems. The design of multiple-user detectors and the impact of channel estimation are also explored to understand the capabilities and limits of this framework. Finally, a finite-length performance prediction method is presented for carrying out link abstraction for the EP-based frequency domain equalizer. The impact of accurate physical layer modelling is evaluated in the context of cooperative broadcasting in tactical MANETs, thanks to a flexible MAC-level simulator

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Ourari, Samia. "De l'ordonnancement déterministe à l'ordonnancement distribué sous incertitudes." Phd thesis, Toulouse 3, 2011. http://thesesups.ups-tlse.fr/1267/.

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Abstract:

Ce travail présente l'étude de deux types de problèmes d'ordonnancement. Le premier concerne la résolution centralisée et exacte d'un problème à une machine, le second, la résolution distribuée et coopérative d'un problème job shop où chaque machine est assimilée à un acteur possédant sa propre autonomie décisionnelle. Pour ces deux problèmes, des conditions de dominance sont utilisées, dans le premier cas, dans le but de limiter la complexité algorithmique liée à la recherche de solutions admissibles ou optimales, dans le deuxième cas, pour accroître la capacité de chaque acteur à résister aux incertitudes liées aux fluctuations de son environnement. Dans un premier temps, un théorème proposé dans les années quatre-vingt est rappelé, qui, considérant le problème à une machine, permet de caractériser un ensemble de solutions dominantes. Sur la base de ce théorème, nous proposons ensuite de nouvelles conditions analytiques et numériques de dominance permettant de restreindre encore davantage l'ensemble des solutions dominantes. En exploitant ces résultats, des formulations mathématiques originales et efficaces sont présentées, sous forme de programmes linéaires en nombres entiers, pour la modélisation et la résolution du problème à une machine en s'intéressant tour à tour au critère de minimisation du plus grand retard algébrique, puis à celui de minimisation du nombre de travaux en retard. Dans un deuxième temps, nous étudions le problème d'ordonnancement job shop dans un environnement multi-acteur, chaque acteur gérant l'activité d'une machine. Tenant compte de l'autonomie de décision et des objectifs propres de chacun, l'ordonnancement est envisagé sous la forme d'une fonction distribuée où la solution globale résulte d'une coopération entre les différents acteurs, cette solution pouvant évoluer dans le temps au fur-et-à-mesure des prises de décision locales. Ainsi, chaque acteur construisant localement sa propre organisation et n'ayant qu'une connaissance partielle et incertaine de l'organisation des autres, nous proposons que les organisations locales soient construites de façon robuste. Pour cela nous montrons comment, à l'aide des résultats de dominance, maintenir au niveau de chaque acteur un ensemble dominant de solutions ayant une performance au pire bornée. Une nouvelle approche d'ordonnancement est ensuite proposée où les acteurs négocient deux à deux, de façon distribuée, de façon à converger progressivement vers des décisions assurant un compromis satisfaisant entre l'optimisation des objectifs locaux et des objectifs globaux
This work presents the study of two scheduling problems. The former concerns the exact and centralised resolution of a single machine problem, and the latter, the distributed and cooperative resolution of a job shop, each machine being viewed as an actor having its own decision autonomy. For both problems, dominance conditions are used, in the first case, in order to reduce the algorithmic complexity for seeking feasible or optimal solutions, and in the second case, to increase the ability of each actor to face uncertainties. In the first part, a theorem, stated in the early eighties, is recalled that allows to characterize a set of dominant solutions, considering a one-machine sequencing problem. On the basis of the theorem, new analytical and numerical dominance conditions are established that allow to tighten the set of dominant sequences. Then original and efficient mathematical formulations, in the form of integer linear programs, are proposed for modelling and solving single machine problems. Two kinds of criterion are considered : the minimization of the maximum lateness and the minimization of the number of tardy jobs. In the second part, the job shop scheduling problem is studied, using a multi-actor framework, assuming that each actor manages one machine. Taking into account the decisional autonomy and the own objectives of each actor, scheduling is seen as a distributed and dynamic function, where the global solution emerges from negotiations among the actors. We assume that each actor builds up its own local organisation in a robust way, having an imprecise and partial knowledge of the other actor's organisation. We particularly show how maintaining on each actor a set of dominant job sequences so that the worst performance can be bounded. Then a new scheduling approach is sketched where actors initiate point-to-point negotiation, in a distributed way, so as to progressively converge toward trade-off decisions that balance local and global objectives

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Kora, Ahmed Dooguy. "Architectures de systèmes multi-antennes et estimation de canal." Limoges, 2007. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/241afd90-c661-4dd7-b438-97f2173da556/blobholder:0/2007LIMO4053.pdf.

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Abstract:

Ces travaux portent sur l’étude des systèmes multi-antennes solution fort probable des réseaux sans fil de nouvelle génération. Deux aspects essentiels y sont abordés : le codage spatio-temporel et l’estimation de canal. Après une présentation du décodage STBC, du décodage STTC ainsi que les systèmes en couches en supposant le canal parfaitement connu par le récepteur, différentes méthodes d’estimation de canal sont présentées. Un nouvel algorithme EM d’estimation de canal et de décodage de système turbo Blast OFDM est proposé. Des techniques semi aveugle d’estimation de canal à savoir la méthode des sous espaces et ses variantes puis une nouvelle approche générale d’estimation de canal pour les systèmes MIMO OFDM sont considérées. La diversité coopérative est une alternative des systèmes MIMO. Une introduction aux techniques d’estimation de canal de ces systèmes dits distribués est intégrée dans ce document. Les résultats des diverses simulations permettent d’apprécier les performances de ces algorithmes
This work concerns the study of multiple antenna systems which are expected to be a promising solution for the next generation of wireless networks. Space-time coding and channel estimation as two essential aspects of wireless networks were addressed in this manuscript. We first assume that the channel is perfectly known and in this case STBC, STTC decoding and layered systems were presented. In addition various appropriate methods of channel estimation were considered and applied to above-mentioned decoders. For Data Aided scheme, we have considered variety of channel estimation methods ranging from direct least-square methods to iterative optimization. A new joint channel estimation and decoding EM algorithm is proposed and applied to OFDM turbo blast detectors. For semi-blind techniques, various subspace method were mentioned. Moreover a new MIMO OFDM channel estimation is proposed. The problem of channel estimation for distributed antenna is outlined. Besides, there are lots of numerical results that show the performance of these algorithms and justify our new methods

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Ben, Saad Seifallah. "Conception d'un algorithme de coordination hybride de groupes de robots sous-marins communicants. Application : acquisition optique systématique et détaillée des fonds marins." Thesis, Brest, 2016. http://www.theses.fr/2016BRES0052/document.

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Abstract:

Cette thèse présente l’étude d’une stratégie de coordination hybride d’un groupe de robots sous-marins pour la recherche d’objets de petites dimensions ou de singularités sur les fonds marins. Chaque robot est équipé d’un module de perception utilisant la librairie de traitement d’image OpenCV qui lui permet d’apercevoir les autres éléments de la meute ainsi que l’environnement d’évolution de la mission.Cette stratégie hybride est constituée de deux phases : une phase de mise en formation géométrique et une phase d’acquisition des données vidéo. La première phase s’appuie sur des algorithmes de type "essaims" alors que la seconde se fonde sur une méthode hiérarchique de coordination. En cas de perte de la formation, le groupe de robots quitte le mode hiérarchique et reprend le mode essaim pour se reformer. Ces changements de modes sont contrôlés par une machine à états finis. Avant d’entamer une expérimentation en grandeur nature, la méthodologie et les algorithmes de coordination doivent être testés et validés par simulation.Dans ce contexte, un simulateur basé sur le logiciel Blender a été conçu de façon à ce qu’il tienne compte des différentes contraintes liées à l’évolution des robots dans l’environnement sous-marin. Les résultats de simulation d’une meute de 3 AUVs montrent la capacité de notre stratégie à optimiser l’exécution d’une mission d’acquisition vidéo par un groupe de robots autonomes contrôlés par la vision et coordonnés par une stratégie hybride
In the underwater environment, the needs of data acquisition have significantly increased over the last decades. As electromagnetic waves show poor propagation in sea water, acoustical sensing is generally preferred. However, the emergence of small and low cost autonomous underwater vehicles (AUV) allow for rethinking the underwater use of optical sensors as their small coverage can be significantly improved by using a fleet of coordinated underwater robots.This paper presents a strategy to coordinate the group of robots in order to systematically survey the seabed to detect small objects or singularities. The proposed hybrid coordination strategy is defined by two main modes. The first mode relies on a swarm algorithm to organize the team in geometrical formation. In the second mode, the robot formation is maintained using a hierarchical coordination. A finite state machine controls the high level hybrid strategy by defining the appropriate coordination mode according to the evolution of the mission. Before sea validation, the behavior and the performance of the hybrid coordination strategy are first assessed in simulation. The control of individual robots relies on visual servoing, implemented with the OpenCV library, and the simulation tool is based on Blender software.The dynamics of the robots has been implemented in a realistic way in Blender by using the Bullet solver and the hydrodynamic coeficcients estimated on the actual robot. First results of the hybrid coordination strategy applied on a fleet of 3 AUV’s, show execution of a video acquisition task by a group of autonomous robots controlled by vision and coordinated by a hybrid strategy

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Danloup, Nicolas. "Les problèmes de collectes et livraisons avec collaboration et transbordements : modélisations et méthodes approchées." Thesis, Artois, 2016. http://www.theses.fr/2016ARTO0203/document.

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Abstract:

La logistique collaborative est récemment devenue un élément important pour beaucoup d'entreprises afin d'améliorer l'efficacité de leur chaîne logistique. Dans cette thèse, nous étudions les possibilités offertes par les problèmes de collectes et livraisons pour améliorer les performances des chaînes logistiques grâce au transport collaboratif. La thèse est inscrite dans un projet européen nommé SCALE (Step Change in Agri-food Logistics Ecosystem). Dans un premier temps, deux métaheuristiques sont proposées et étudiées pour résoudre le problème de collectes et livraisons avec transbordements. Celles-ci sont comparées aux travaux de la littérature et permettent d’améliorer les résultats sur certaines instances. Dans un deuxième temps, un modèle pour un problème de collectes et livraisons (PDVRP) est proposé. Celui-ci est utilisé pour étudier les bénéfices de la collaboration sur le transport. Il est appliqué sur des données générées aléatoirement et sur des données réelles issues du projet SCALE. Enfin troisièmement, un modèle pour un PDVRP particulier est présenté. Dans ce modèle, les marchandises doivent passer par exactement deux points de transbordement entre les points de collecte et les points de livraison. Ce problème est inspiré d'une seconde étude de cas réalisée dans le cadre du projet SCALE. Ceci permet de mettre en évidence l’intérêt de la collaboration et du transbordement dans le domaine du transport de marchandises
Collaborative logistics have become recently an important element for many companies to improve their supply chains efficiency. In this thesis, we study pickup and delivery problems to improve supply chains efficiency thanks to collaborative transportation. The thesis was part of the European project SCALE (Step Change in Agri-food Logistics Ecosystem). Firstly, two metaheuristics are proposed and studied to solve the Pickup and Delivery Problem with Transshipments. These metaheuristics are compared with literature works and the results of several instances are improved. Secondly, a mathematical model for a pickup and delivery problem (PDVRP) is proposed. This model is used to study the benefits of collaboration on transportation. It is applied on random data and on a case study from SCALE with real data. Finally, a model for a particular PDVRP is presented. In this model, the shipments have to cross exactly two transshipments nodes between their pickup and delivery points. This problem is inspired by a second case study made during the project SCALE. This allows to highlight the importance of collaboration and transshipment in the field of goods transportations

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Hamie, Jhad. "Contributions pour la localisation basée sur les réseaux corporels sans fil." Phd thesis, Université Nice Sophia Antipolis, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00942019.

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Abstract:

Dans le cadre de cette thèse, on se proposait de développer de nouveaux mécanismes de radiolocalisation, permettant de positionner les nœuds de réseaux corporels sans-fil (WBAN) mobiles, en exploitant de manière opportuniste des liens radio coopératifs bas débit à l'échelle d'un même corps (i.e. coopération intra-WBAN), entre réseaux distincts (i.e. coopération inter-WBAN), et/ou vis-à-vis de l'infrastructure environnante. Ces nouvelles fonctions coopératives présentent un intérêt pour des applications telles que la navigation de groupe ou la capture de mouvement à large échelle. Ce sujet d'étude, par essence multidisciplinaire, a permis d'aborder des questions de recherche variées, humine-biomécanique et de ayant trait à la modélisation physique (e.g. modélisation spatio-temporelle des métriques de radiolocalisation en situation de mobilité, modélisation de la mobilité groupe...), au développement d'algorithmes adaptés aux observables disponibles (e.g. algorithmes de positionnement coopératifs et distribués, sélection et ordonnancement des liens/mesures entre les nœuds...), aux mécanismes d'accès et de mise en réseau (i.e. en support aux mesures coopératives et au positionnement itératif). Les bénéfices et les limites de certaines de ces fonctions ont été en partie éprouvés expérimentalement, au moyen de plateformes radio réelles. Les différents développements réalisés tenaient compte, autant que possible, des contraintes liées aux standards de communication WBAN émergeants (e.g. Impulse Radio - Ultra Wideband (IR-UWB) IEEE 802.15.6), par exemple en termes de bande fréquentielle ou de taux d'erreur.

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Frénoy, Antoine. "Second order selection pressures promoting the evolution and maintenance of cooperation in microbial and in silico systems." Thesis, Paris 5, 2014. http://www.theses.fr/2014PA05T050/document.

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Abstract:

Cette thèse s'intéresse aux liens entre l'évolution de la coopération et la sélection de second ordre. Dans une première partie, nous montrons comment des organismes digitaux adaptent leurs génomes pour encoder les gènes liées à la coopération d'une manière plus contrainte (suppression d'évolvabilité), notamment à l'aide d'opérons et d'overlaps impliquant aussi des gènes essentiels. Dans une deuxième partie, nous testons expérimentalement cette vision des overlaps de gènes comme "contrainte évolutive" grâce à des outils d'algorithmique et de biologie synthétique que nous avons développés. Dans une troisième partie, nous utilisons des simulations par agents pour montrer comment une forme de division du travail peut être interprétée comme un système coopératif à la lumière de la théorie évolutive moderne. Dans une dernière partie, nous montrons que la dispersion spatiale des allèles coopératives obtenue par des phénomènes de "genetic hitchiking" joue un rôle important dans l'évolution de la coopération, quand bien même ce mécanisme de dispersion s'applique aussi à des allèles non coopératives, grâce à la "relatedness" (aux loci codant pour la coopération) crée par l'invasion locale de mutations bénéfiques (à des loci non liés à la coopération) et par l'équilibre complexe entre ces mutations bénéfiques et la robustesse mutationnelle. L'ensemble de ces résultats appelle à une prise en compte plus importante des pressions sélectives de second ordre dans l'étude de l'évolution sociale, et au développement de modèles plus réalistes qui permettraient d'intégrer de telles forces évolutives. Nous insistons également sur l'importance du paysage mutationnel dans l'étude des populations bactériennes, et montrons le potentiel croissant de la biologie synthétique comme outil d'étude de ce paysage et de l'évolution microbienne en général
In the first part, I show how digital organisms adapt their genomes to encode cooperation-related genes in a more constrained way (evolvability suppression), especially using operons and overlaps also involving essential genes. In the second part, we experimentally test this view of gene overlaps as an evolutionary constraint, using both algorithmic and synthetic biology tools that we have developed. In the third part, I use agent-based simulations to show how a form of division of labour can be interpreted as a cooperative system in the light of modern evolutionary theory. In the final part, I show that the patterns of dispersal of cooperative alleles due to hitchhiking phenomena play an important role in the evolution of cooperation. The last result holds even though the hitchhiking mechanisms also applies to non-cooperative alleles, thanks to the relatedness (at cooperation-related loci) created by the local invasion of beneficial mutations (at loci not related to cooperation). The beneficial mutations form a complex and interesting equilibrium with mutational robustness, which I investigate using in silico evolution. On the whole, these results call for a more careful consideration of the second-order selection pressures in the study of social evolution, and show the necessity for more realistic models allowing to integrate such evolutionary forces. My thesis research specifically highlights the importance of the mutational landscape in the study of microbial populations and shows the increasing potential of synthetic biology as a tool to study such landscape and microbial evolution in general

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Arib, Souhila. "Mécanismes de formation de coalitions d’agents dans les processus de planification." Thesis, Paris 9, 2015. http://www.theses.fr/2015PA090027.

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Abstract:

Le travail que nous présentons dans cette thèse s'articule autour du problème de la formation de coalitions entre des agents égoïstes qui planifient leurs activités, dans les systèmes multi-agents (SMA). Nous avons proposé, dans un premier temps, un mécanisme qui se fonde sur l’analyse des actions des agents dans leurs plans et le raisonnement sur les plans des autres, grâce notamment au calcul d’un degré de croyance sur les actions. Nous nous sommes, par ailleurs, intéressés au problème de la formation de coalitions avec des contraintes dynamiques et des préférences que les agents révèlent et communiquent aux autres lors de leurs négociations. Enfin, nous avons affiné notre mécanisme de formation des coalitions en permettant une recherche des coalitions guidée par la construction d'un arbre de contraintes et d'un arbre de coalitions, qui sont ensuite exploré par le biais de l'algorithme Monte-Carlo
The work we present, in this thesis, focuses on the coalition formation problem for self-interested agents which plan their activities in multi-agents systems. As a first step, we have proposed, a mechanism that is based on the analysis of the agents' actions in their plans and reasoning about the plans of others. Additionally, we have addressed the problem of coalition formation with dynamic constraints and preferences that agents reveal and communicate to others during their negotiations. Finally, we have refined our coalition formation mechanism allowing a guided search of the coalitions by building a tree of constraints and a tree of coalitions. Each tree is explored by means of the Monte-Carlo algorithm

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Nassif, Roula. "Estimation distribuée adaptative sur les réseaux multitâches." Thesis, Université Côte d'Azur (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016AZUR4118/document.

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Abstract:

L’apprentissage adaptatif distribué sur les réseaux permet à un ensemble d’agents de résoudre des problèmes d’estimation de paramètres en ligne en se basant sur des calculs locaux et sur des échanges locaux avec les voisins immédiats. La littérature sur l’estimation distribuée considère essentiellement les problèmes à simple tâche, où les agents disposant de fonctions objectives séparables doivent converger vers un vecteur de paramètres commun. Cependant, dans de nombreuses applications nécessitant des modèles plus complexes et des algorithmes plus flexibles, les agents ont besoin d’estimer et de suivre plusieurs vecteurs de paramètres simultanément. Nous appelons ce type de réseau, où les agents doivent estimer plusieurs vecteurs de paramètres, réseau multitâche. Bien que les agents puissent avoir différentes tâches à résoudre, ils peuvent capitaliser sur le transfert inductif entre eux afin d’améliorer les performances de leurs estimés. Le but de cette thèse est de proposer et d’étudier de nouveaux algorithmes d’estimation distribuée sur les réseaux multitâches. Dans un premier temps, nous présentons l’algorithme diffusion LMS qui est une stratégie efficace pour résoudre les problèmes d’estimation à simple-tâche et nous étudions théoriquement ses performances lorsqu’il est mis en oeuvre dans un environnement multitâche et que les communications entre les noeuds sont bruitées. Ensuite, nous présentons une stratégie de clustering non-supervisé permettant de regrouper les noeuds réalisant une même tâche en clusters, et de restreindre les échanges d’information aux seuls noeuds d’un même cluster
Distributed adaptive learning allows a collection of interconnected agents to perform parameterestimation tasks from streaming data by relying solely on local computations and interactions with immediate neighbors. Most prior literature on distributed inference is concerned with single-task problems, where agents with separable objective functions need to agree on a common parameter vector. However, many network applications require more complex models and flexible algorithms than single-task implementations since their agents involve the need to estimate and track multiple objectives simultaneously. Networks of this kind, where agents need to infer multiple parameter vectors, are referred to as multitask networks. Although agents may generally have distinct though related tasks to perform, they may still be able to capitalize on inductive transfer between them to improve their estimation accuracy. This thesis is intended to bring forth advances on distributed inference over multitask networks. First, we present the well-known diffusion LMS strategies to solve single-task estimation problems and we assess their performance when they are run in multitask environments in the presence of noisy communication links. An improved strategy allowing the agents to adapt their cooperation to neighbors sharing the same objective is presented in order to attain improved learningand estimation over networks. Next, we consider the multitask diffusion LMS strategy which has been proposed to solve multitask estimation problems where the network is decomposed into clusters of agents seeking different

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Kang, Yue. "Sensor-based navigation for robotic vehicles by interaction of human driver and embedded intelligent system." Thesis, Compiègne, 2016. http://www.theses.fr/2016COMP2291.

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Abstract:

Cette thèse présente une méthode de navigation autonome d’un véhicule routier robotisé dans un contexte de l’interaction conducteur - véhicule, dans lequel le conducteur humain et le système de navigation autonome coopèrent dans le but d’associer les avantages du contrôle manuel et automatique. La navigation du véhicule est réalisée en parallèle par le conducteur humain et le système de conduite automatique, basée sur la perception de l’environnement. La navigation coopérative est basée sur l’analyse et correction des gestes du conducteur humain par le système intelligent, dans le but d’exécuter une tâche de navigation locale qui concerne le suivie de voie avec évitement d’obstacles. L’algorithme d’interaction humain-véhicule est basé sur des composants de navigation référencée capteurs formés par des contrôleurs d’asservissement visuel (VS) et la méthode d’évitement d’obstacle « Dynamic Window Approach (DWA) » basée sur la grilles d’occupation. Ces méthodes prennent en entrée la perception de l’environnement fournie par des capteurs embarqués comprenant un système monovision et un LIDAR. Dû à des impossibilités techniques/légales, nous n’avons pas pu valider nos méthodes sur notre véhicule robotisé (une Renault Zoé robotisée), ainsi nous avons construit des structures « driver-in-theloop » dans des environnements de simulation Matlab et SCANeRTM Studio. En Matlab, le conducteur humain est modélisé par un algorithme appelé « Human Driver Behaviour controller (HDB) », lequel génère des gestes de conduite dangereux dans la partie manuelle de l’entrée de commande du système coopératif. En SCANeR Studio, la sortie de l’HDB est remplacée par des commandes manuelles générées directement par un conducteur humain dans l’interface utilisateur du simulateur. Des résultats de validation dans les deux environnements de simulation montrent la faisabilité et la performance du système de navigation coopérative par rapport aux tâches de suivie de voie, l’évitement d’obstacles et le maintien d’une distance de sécurité
This thesis presents an approach of cooperative navigation control pattern for intelligent vehicles in the context of human-vehicle interaction, in which human driver and autonomous servoing system cooperate for the purpose of benefiting from mutual advantages of manual and auto control. The navigation of the vehicle is performed in parallel by the driver and the embedded intelligent system, based on the perception of the environment. The cooperative framework we specify concerns the analysis and correction of the human navigation gestures by the intelligent system for the purpose of performing local navigation tasks of road lane following with obstacle avoidance. The human-vehicle interaction algorithm is based on autonomous servoing components as Visual Servoing (VS) controllers and obstacle avoidance method Dynamic Window Approach (DWA) based on Occupancy Grid, which are supported by the environment perception performed carried out by on-boarded sensors including a monovision camera and a LIDAR sensor. Given the technical/legal impossibility of validating our interaction method on our robotic vehicle (a robotic Renault Zoé), the driver-in-the-loop structures of system are designed for simulative environment of both Matlab and SCANeRTM Studio. In Matlab environment human driver is modeled by a code-based Human Driver Behaviour (HDB) Controller, which generates potential dangerous behaviors on purpose as manual control of the cooperative system. In SCANeR Studio environment the HDB is replaced by real-time manual command (a real human driver) via driving interface of this simulator. Results of simulative validation show the feasibility and performance of the cooperative navigation system with respect to tasks of driving security including road lane following, obstacle avoidance and safe distance maintenance

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Wen, Guoguang. "Distributed cooperative control for multi-agent systems." Phd thesis, Ecole Centrale de Lille, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00818774.

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Abstract:

Cette thèse considère principalement trois problèmes dans le domaine du contrôle distribué coopératif des systèmes multi-agents(SMA): le consensus, la navigation en formation et le maintien en formation d'un groupe d'agents lorsqu'un agent disparait. Nous proposons 3 algorithmes pour résoudre le problème du calcul distribué d'un consensus à partir de l'approche leadeur-suiveur dans le contexte SMA à dynamique non-linéaire. La référence est définie comme un leader virtuel dont on n'obtient, localement, que les données de position et de vitesse. Pour résoudre le problème du suivi par consensus pour les SMA à dynamique non-linéaire, nous considérons le suivi par consensus pour SMA de premier ordre. On propose des résultats permettant aux suiveurs de suivre le leadeur virtuel en temps fini en ne considérant que les positions des agents. Ensuite, nous considérons le suivi par consensus de SMA de second. Dans le cas de la planification de trajectoire et la commande du mouvement de la formation multi-agents. L'idée est d'amener la formation, dont la dynamique est supposée être en 3D, d'une configuration initiale vers une configuration finale (trouver un chemin faisable en position et orientation) en maintenant sa forme tout le long du chemin en évitant les obstacles. La stratégie proposée se décompose en 3 étapes. Le problème du Closing-Rank se traduit par la réparation d'une formation rigide multi-agents "endommagée" par la perte de l'un de ses agents. Nous proposons 2 algorithmes d'autoréparation systématique pour récupérer la rigidité en cas de perte d'un agent. Ces réparations s'effectuent de manière décentralisée et distribuée n'utilisant que des informations de voisinage.

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Dkhil, Hamdi. "Optimisation des systèmes de stockage de conteneurs dans les terminaux maritimes automatisés." Thesis, Le Havre, 2015. http://www.theses.fr/2015LEHA0011/document.

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Abstract:

Notre travail s’intéresse à un cas très particulier des terminaux à conteneurs, il s’agit des terminaux à conteneurs automatisés, qui en plus des véhicules autoguidés, sont équipés de grues de quai et de grues de stockage automatiques (grues de cour), ce qui pousse souvent les scientifiques à considérer les problèmes d’ordonnancement intégré dans les terminaux automatisés ou semi-automatisés. Nous traitons dans ce travail l’optimisation de plusieurs objectifs pour stocker les conteneurs d'une manière efficace et réaliste. Nous traitons le problème d’ordonnancement intégré considérant les trois équipements d’un terminal à conteneurs automatisé soient: les véhicules autoguidés, les grues de quai et les grues de baie (éventuellement). L’objectif principal de cette étude est la minimisation du coût opérationnel de stockage de conteneurs dans un terminal maritime automatisé
AIn our study, we consider two optimization problems in automated container terminals at import; the first is the vehicle scheduling problem; and the second is the integrated problem of location assignment and vehicle scheduling. In the first part of our study, we propose different traffic layout adapted to the two studied problems and to every kind of automated container terminal. We also introduce relevant reviews of literature treating the optimization of container handling systems at maritime terminal, the optimization of general automated guided vehicle system and the multi-objective optimization in general, and in particular context of maritime container terminals. In the second part, we resolve the planning of QC-AV-ASC (Quay Cranes-Automated Vehicles - Automated Stacking Cranes). We present an effective model for every kind of traffic layout. Moreover, we propose an efficient bi-objective model which is important to determine the optimal storage time and the minimal number of required AVs. CPLEX resolutions are used to prove the efficiency of our modelling approach. In the third part of this thesis, we explore a problem which has not been sufficiently studied: the integrated problem of location assignment and vehicle scheduling (IPLAVS), in Maritime Automated Container Terminal (MACT) at import. This part represents a new and realistic approach of MACT optimization considering mono-objective and multi-objective aspect

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Koco, Sokol. "Méthodes ensembliste pour des problèmes de classification multi-vues et multi-classes avec déséquilibres." Thesis, Aix-Marseille, 2013. http://www.theses.fr/2013AIXM4101/document.

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Abstract:

De nos jours, dans plusieurs domaines, tels que la bio-informatique ou le multimédia, les données peuvent être représentées par plusieurs ensembles d'attributs, appelés des vues. Pour une tâche de classification donnée, nous distinguons deux types de vues : les vues fortes sont celles adaptées à la tâche, les vues faibles sont adaptées à une (petite) partie de la tâche ; en classification multi-classes, chaque vue peut s'avérer forte pour reconnaître une classe, et faible pour reconnaître d’autres classes : une telle vue est dite déséquilibrée. Les travaux présentés dans cette thèse s'inscrivent dans le cadre de l'apprentissage supervisé et ont pour but de traiter les questions d'apprentissage multi-vue dans le cas des vues fortes, faibles et déséquilibrées. La première contribution de cette thèse est un algorithme d'apprentissage multi-vues théoriquement fondé sur le cadre de boosting multi-classes utilisé par AdaBoost.MM. La seconde partie de cette thèse concerne la mise en place d'un cadre général pour les méthodes d'apprentissage de classes déséquilibrées (certaines classes sont plus représentées que les autres). Dans la troisième partie, nous traitons le problème des vues déséquilibrées en combinant notre approche des classes déséquilibrées et la coopération entre les vues mise en place pour appréhender la classification multi-vues. Afin de tester les méthodes sur des données réelles, nous nous intéressons au problème de classification d'appels téléphoniques, qui a fait l'objet du projet ANR DECODA. Ainsi chaque partie traite différentes facettes du problème
Nowadays, in many fields, such as bioinformatics or multimedia, data may be described using different sets of features, also called views. For a given classification task, we distinguish two types of views:strong views, which are suited for the task, and weak views suited for a (small) part of the task; in multi-class learning, a view can be strong with respect to some (few) classes and weak for the rest of the classes: these are imbalanced views. The works presented in this thesis fall in the supervised learning setting and their aim is to address the problem of multi-view learning under strong, weak and imbalanced views, regrouped under the notion of uneven views. The first contribution of this thesis is a multi-view learning algorithm based on the same framework as AdaBoost.MM. The second part of this thesis proposes a unifying framework for imbalanced classes supervised methods (some of the classes are more represented than others). In the third part of this thesis, we tackle the uneven views problem through the combination of the imbalanced classes framework and the between-views cooperation used to take advantage of the multiple views. In order to test the proposed methods on real-world data, we consider the task of phone calls classifications, which constitutes the subject of the ANR DECODA project. Each part of this thesis deals with different aspects of the problem

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Karsai, Márton. "COMPORTEMENT COOPÉRATIF DANS DES SYSTÈMES COMPLEXES." Phd thesis, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00403922.

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Abstract:

Ma motivation lors de mon doctorat fut d'examiner le comportement coopératif dans des systèmes complexes en utilisant les méthodes de la physique statistique et de l'informatique. Le but de mon travail fut d'étudier le comportement critique des systèmes à N corps durant leurs transitions de phase et de décrire de façon analytique leurs caractéristiques universelles, au moyen de calculs numériques. Afin d'y arriver j'ai effectué des études dans quatre sujets différents qui sont présentés dans la dissertation de la manière suivante:

Après une brève introduction, j'ai résumé les points capitaux en relation avec les résultats théoriques. J'ai brièvement abordé le sujet des transitions de phase et des phénomènes critiques, de même que la théorie des classes d'universalité et des exposants critiques. Ensuite j'ai introduit les modèles statistiques important qui sont examinés plus tard dans la thèse et j'ai donné une petite description des modèles désordonnés. Dans le chapitre suivant, j'ai tout d'abord mis en avant les définitions de la théorie des graphes dont j'ai eu besoin pour introduire les structures géométriques appliquées et j'ai passé en revue les principales propriétés des réseaux régulières et j'ai défini les conditions de bord généralement utilisées. J'ai terminé ce chapitre avec une petite introduction sur les réseaux complexes. Le chapitre suivant contient les méthodes numériques appliquées que j'ai utilisées au cours des études numériques. J'ai écrit quelques mots sur les méthodes de Monte-Carlo et j'ai introduit l'algorithme d'optimisation combinatoire utilisé, et ses justifications mathématiques. Pour terminer j'ai décrit mes propres techniques pour générer des réseaux sans échelle.

Suite à cette introduction théorique les résultats scientifiques ont été présentés de la manière suivante:

Le 1er sujet auquel je me suis intéressé est une étude des transitions de phase hors équilibre dans les réseaux sans échelle de longueur, où la distribution des connectivités était ajustée, de telle façon qu'une transition de phase puisse être réalisée même dans les réseaux réalistes ayant un degré exposant γ ≤ 3. Le système hors équilibre étudié était le "contact process" qui est un modèle de réaction-diffusion appartenant à la classe d'universalité de la percolation dirigé.

Le deuxième problème que j'ai étudié fut le modèle de Potts aléatoire ferromagnétique avec de grandes valeurs de $q$ sur des réseaux évolutifs sans échelle. Ce problème est équivalent à un problème de coopération optimale, où les agents essaient de trouver une situation optimale, où les bénéfices de coopération de paire (ici les couplages de Potts) et la somme totale du support, qui est la même pour tous les projets (introduite ici comme la température), sont maximisés. Une transition de phase apparaît dans le système entre un état où tous les agents sont corrélés, et un état désordonné à haute température. J'ai examiné ce modèle en utilisant un algorithme d'optimisation combinatoire sur les réseaux de Barabási-Albert sans échelle de longueur avec des couplages homogènes et aussi avec des couplages pondérés par des variables aléatoires indépendantes, suivant une distribution quasi-continue avec différents intensité de désordre.

Le troisième problème examiné fut en rapport également avec le modèle de Potts ferromagnétique aléatoire à grand nombre d'états. J'ai examiné la densité critique des amas qui touchent l'un ou l'autre des bords dans une géométrie rectangulaire. Conformément à une prédiction de la théorie conforme je me suis attendu au même comportement que celui dérivé exactement pour la percolation critique dans des bandes infinies. J'ai calculé des moyennes à l'aide de l'algorithme d'optimisation combinatoire mentionné ci-dessus et j'ai comparé les moyennes numériques aux courbes théoriques attendues.

Le dernier problème que j'ai étudié fut le modèle antiferromagnétique d'Ising bidimensionnel sur réseau triangulaire à température zéro en l'absence de champ extérieur. Ce modèle a été intensément étudié au cours des deux dernières décennies, dans la mesure où il montre les caractéristiques exotiques à l'équilibre due à la frustration géométrique. Cependant des explications contradictoires ont été publiées dans la littérature à propos du comportement dynamique en hors équilibre, suivant qu'il était caractérisé par une croissance diffusive avec correction logarithmique ou par une dynamique sous diffusives avec des exposants effectifs. Mon but fut de trouver des preuves indépendantes pour l'une des explications et d'examiner le comportement dynamique dans le régime de vieillissement.

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Dissertations / Theses on the topic 'Algorithmes coopératifs'

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