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Comportement Hiérarchique Capt. Vincent Roberge. Aperçue Paradigme Hiérarchique Paradigme Hiérarchique Architecture Hiérarchique Architecture Hiérarchique.

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1 Comportement Hiérarchique Capt. Vincent Roberge

2 Aperçue Paradigme Hiérarchique Paradigme Hiérarchique Architecture Hiérarchique Architecture Hiérarchique

3 Paradigme Hiérarchique Pourquoi apprendre de quoi de désuet? Pourquoi apprendre de quoi de désuet? Pour apprendre des erreurs antérieurs: Lorsque quelquun doit implémenter des comportements dans un robot, les chances sont quil utilise le paradigme hiérarchique à cause quil est intuitif donc facile à comprendre. Depuis, nous avons découvert que ce nest pas la meilleure approche, alors on passera pas plus dune classe à apprendre ce paradigme.

4 Robot Primitives Primitives robot ENTRÉESORTIE CAPTER Donnée des capteurs Linformation tirée des données PLANIFIER Info des données/ connaissance Directive AGIR Info des données/ Directive Commandes dactuation

5 PlanifierCapterAgir Paradigme Hiérarchique Méthode Top down Méthode Top down Planificateur utilise une représentation « globale » du monde réel Planificateur utilise une représentation « globale » du monde réel p.ex. p.ex. Voir une porte Voir une porte Décider laller vers cette porte Décider laller vers cette porte Planifier un chemin pour aller à la porte en tenant compte des obstacles qui figurent dans la représentation globale du monde. Planifier un chemin pour aller à la porte en tenant compte des obstacles qui figurent dans la représentation globale du monde.

6 Paradigme Hiérarchique Les données captées sont uniquement utilisées pour créer/mettre à jour la représentation global du monde Les données captées sont uniquement utilisées pour créer/mettre à jour la représentation global du monde La représentation globale est ensuite utilisée par le planificateur La représentation globale est ensuite utilisée par le planificateur La création dune représentation global du monde: La création dune représentation global du monde: Difficile den faire une précise et exacte Difficile den faire une précise et exacte Difficile à maintenir à jour Difficile à maintenir à jour Demandant en frais de calculs Demandant en frais de calculs PlanifierCapterAgir Représentation du monde réel

7 Paradigme Hiérarchique Flot dinformation Flot dinformation Primitives robot ENTRÉESORTIE CAPTER Donnée des capteurs Linformation tirée des données PLANIFIER Info des données/ connaissance Directive AGIR Info des données/ Directive Commandes dactuation

8 Aperçue Paradigme Hiérarchique Paradigme Hiérarchique Architecture Hiérarchique Architecture Hiérarchique

9 Architecture Hiérarchique Rappelez-vous que les architectures sont utilisées come gabarit pour limplémentations, et ils nous permettent de les comparer selon leurs attributs. Rappelez-vous que les architectures sont utilisées come gabarit pour limplémentations, et ils nous permettent de les comparer selon leurs attributs. Nous nous attarderons sur celle du: Nous nous attarderons sur celle du: Nested Hierarchical Controller (NHC) (Contrôleur hiérarchique imbriqué) Nested Hierarchical Controller (NHC) (Contrôleur hiérarchique imbriqué)

10 Processus du NHC : -Observations des capteurs -Représentation du monde peu utiliser connaissance a priori: - carte, règle dops… -Planif. (pour navigation) = 3 étapes; dernière étape étant les commandes de motion. -Contrôleur convertit en commandes pour les actuateurs. Architecture Hiérarchique (NHC)

11 NHC - Planificateur de Mission NHC se démarque avec ses 3 niveaux de planification Planificateur de mission: - Reçois sa mission dun humain ou de lui-même (p.ex. va prendre une boite dans lautre salle) - Responsable de: -Traduire la mission en termes utilisables par le navigateur -Lire la carte – trouver sa position et la position du but (p.ex. la boite)

12 NHC - Navigateur et Pilote Navigateur : -Responsable de générer - un chemin de sa position à la position du but - une suite de point de passages (ou de segment de droite) - et passer les segments un à un au pilot Pilote : - Utilise linformation du segment de chemin pour identifier laction à prendre (tourne 83 degrés, avance 5m)

13 1) Après Pilote passe commande au Contrôleur, représentation globale est mis à jours par les capteurs 2) Pilote vérifie périodiquement la représentation du monde: -Si robot dévie du chemin: nouvelle commande est envoyé au Contrôleur 3) Arrivée au point de passage: Pilote avise le Navigateur et reçoit le prochain segment 4) Si arrivé au but: Navigateur avise le Planificateur de Mission. Planificateur de Mission donne le prochain but NHC - Procédure de contrôle

14 2) Pilote vérifie périodiquement la représentation du monde: 3) Si rencontre un obstacle : Pilote passe contrôle au Navigateur. -Navigateur doit faire un nouveau chemin basé sur la nouvelle représentation du monde. 4) Navigateur donne les nouveaux segments (un à un) au Pilote NHC - Procédure de contrôle

15 NHC - Avantages / Inconvénients Avantages: Avantages: Imbrique la planification et laction : ainsi, si le monde change, le robot peut réagir Imbrique la planification et laction : ainsi, si le monde change, le robot peut réagir Intrinsèquement hiérarchique au niveau de lintelligence et de labstraction Intrinsèquement hiérarchique au niveau de lintelligence et de labstraction Intell. : Planificateur de mission > navigateur > pilote Intell. : Planificateur de mission > navigateur > pilote Abst. : Planificateur de mission > navigateur > pilote Abst. : Planificateur de mission > navigateur > pilote Inconvénients: Inconvénients: Approprié surtout pour la navigation Approprié surtout pour la navigation Dépend beaucoup sur la représentation du monde Dépend beaucoup sur la représentation du monde

16 Paradigme Hiérarchique en bref Avant 1990, utilisé pour la plus part des robots Avant 1990, utilisé pour la plus part des robots Structure un ordre dans la relation entre le captage, la planification et lagir Structure un ordre dans la relation entre le captage, la planification et lagir La représentation du monde a une importance cruciale et mis-à-jour très lent La représentation du monde a une importance cruciale et mis-à-jour très lent Problèmes supplémentaires : Problèmes supplémentaires : Erreur des capteurs Erreur des capteurs Erreur des actuateurs Erreur des actuateurs La fin dune tâche La fin dune tâche

17 En bref Paradigme Hiérarchique Paradigme Hiérarchique Architecture Hiérarchique Architecture Hiérarchique Questions?

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


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