Dans un essaim de robots, chaque unité ne peut communiquer qu'avec ses voisins immédiats. Cela pose un défi unique pour l'estimation d'information concernant l'ensemble de l'essaim, comme l'estimation collective du nombre de robots présents dans l'essaim. L'objectif de ce stage est de concevoir et implémenter sur robots réels un algorithme distribué permettant à chaque robot d'estimer le nombre total de robots présents.
Le travail sera validé sur un essaim de Pogobots, de petits robots (6 cm de diamètre) conçus par l'ISIR et capable de communiquer les uns avec les autres dans un rayon d'environ 10 cm. Une étude théorique sera menée avec un modèle numérique simulant le degré de fluidité du graphe de communication, c'est a dire en étudiant l'impact du rapport entre la vitesse de diffusion des messages et le nombre de changement de voisins.
Nous étudierons trois cas :
1. cas ou les robots sont immobiles
2. cas ou les robots peuvent se déplacer
3. cas des robots peuvent être ajoutés
Méthode: à partir d'équations de diffusion et de conditions initiales hétérogènes (ex.: un robot leader, pouvant faire l'objet d'une élection distribuée faite au préalable), il s'agira de développer une méthode permettant de converger vers une estimation précise du nombre de robots, partagée par l'ensemble des robots.
Le stage impliquera à la fois des aspects pratiques et théoriques, avec des expérimentations réelles sur un essaim de Pogobots et une analyse numérique des propriétés de l'algorithme. Ce sujet est approprié pour un étudiant en Master 2 en informatique, robotique, ou un domaine connexe, ayant un intérêt pour les algorithmes distribués, la robotique en essaim, et les systèmes dynamiques. Une compréhension basique des équations de diffusion est en plus. Une compétence en Python et C est souhaitable.
Encadrement: Nicolas Bredeche (ISIR, Sorbonne Université), Nathanaël Aubert-Kato (Ochanomizu University, Japon), Leo Cazenille (LIED, Université Paris Cité)
Lieu du stage: ISIR, Sorbonne Université