Institut des Systèmes Intelligents
et de Robotique

Titre : Doctorant.e
Ne fait plus partie de l'unité

CV disponible ici.

Cursus

sept. 2011-août 2012 : Assistant temporaire d'enseignement et de recherche de l'Université Pierre et Marie Curie (section Informatique, ISIR)

2008-2011 : Doctorat en Informatique de l'Université Pierre et Marie Curie effectué à l'ISIR

• Sous la direction de Stéphane Doncieux et Jean-Baptiste Mouret (équipe SIMA, allocation MESR)
• Titre : "L'approche par transférabilité : une réponse aux problèmes de passage à la réalité, de généralisation et d'adaptation"
• Thèse soutenue le 30/11/2011 devant le jury composé de :
• Josh Bongard, University of Vermont, Examinateur
• Raja Chatila, ISIR/UPMC, Examinateur
• Stéphane Doncieux, ISIR/UPMC, Directeur
• Jean-Baptiste Mouret, ISIR/UPMC, Co-directeur
• Pierre-Yves Oudeyer, INRIA Bordeaux Sud-Ouest, Rapporteur
• Marc Schoenauer, INRI Saclay Île-de-France, Rapporteur

2008-2011 : Monitorat en Informatique à l'Université Paris 6 (cf. section Enseignements)

2007-2008 : M2R Informatique spécialité Intelligence Artificielle et Décision à l'Université Paris 6

• Parcours Agents Intelligents, Apprentissage et Décision

2003-2008 : Premier et Second Cycle de l'INSA de Lyon

• Section musique-études

• Intégration du département Biosciences, filière Bioinformatique et Modélisation en 2005

Activités de Recherche

• Apprentissage robotique en ligne - Optimisation boîte noire et multiobjectif
   
• Robotique Evolutionniste - Algorithmes évolutionnistes

• Passage de la simulation à la réalité (reality gap) - Généralisation - Adaptation

• Coévolution de modèles et de tests - Pareto-coévolution

Travaux actuels (ATER, jusqu'à août 2012)

  Mon travail en tant qu'ATER vise à dériver de l'approche par transférabilité (cf. section Travaux de thèse) une méthode d'adaptation rapide utilisable sur des robots mobiles redondants confrontés à des situations réalistes. A court terme, ce projet consiste à doter un robot hexapode de capacités d'adaptation à des changements d'environnement, ainsi que de capacités de résilience, par exemple en cas de panne d'un moteur ou de perte d'une patte.

  Concernant l'adaptation d'un robot à des changements d'environnement, des résultats préliminaires ont été obtenus sur un robot quadrupède à locomotion hybride roue-pattes devant s'adapter à différents types de terrains : sol plat (vidéo 3), grille (vidéo 4), tunnel, ... Lors de ces premières expériences, le processus d'adaptation s'effectue en moins de deux minutes.

Travaux de thèse

• Sur le reality gap

  Le problème du transfert de la simulation à la réalité (ou "reality gap") est une question-clé en Robotique dès que l'on cherche à optimiser des éléments (contrôleur, morphologie, etc) en simulation : les solutions vues comme optimales en simulation ont souvent des performances significativement différentes (et souvent plus basses) sur le système physique. En pratique, les solutions obtenues en optimisant directement à l'aide d'une simulation sont souvent peu efficaces sur le robot physique, car pouvant exploiter les parties peu fiables du simulateur afin d'obtenir des performances illusoirement bonnes.

  Mes travaux de thèse visaient notamment à développer une approche générale, appelée approche par transférabilité, qui permet de résoudre ce problème de "reality gap" en réconciliant simulateurs et optimisation, notamment dans le cadre de la Robotique Evolutionniste. Au lieu de n'optimiser les solutions qu'à l'aide d'un objectif de performance en simulation possiblement trompeur, l'approche par transférabilité cherche à sélectionner des solutions qui sont à la fois prometteuses en simulation et transférables de la simulation à la réalité, i.e. qu'elles  doivent se comporter de manière similaire en simulation et sur le dispositif réel (le robot). Cette approche peut alors se formuler sous la forme d'un problème d'optimisation multi-objectif considérant deux objectifs principaux : (1) la performance en simulation ; (2) un objectif reflétant la transférabilité d'une solution de la simulation à la réalité (pour plus de détails voir [2010ACTI1527] et [2012ACLI2214]) .

  Cette approche a été appliquée avec succès à deux tâches robotiques simples :

• une tâche de marche avec un robot quadrupède en Bioloid inspiré du robot d'exploration Hylos (vidéo 1).

• une tâche de navigation dans un labyrinthe en T avec un robot mobile e-puck (voir vidéo 2).

Code source minimale de l'approche par transférabilité disponible ici (développé au sein du framework Sferes).

• Extensions aux problématiques de généralisation [2011ACTI1923] et d'adaptation [2011ACTI1966]

A venir.

Vidéos
 

1 - Approche par transférabilité appliquée à un robot quadrupède lors d'une tâche de marche (lien).

2 - Approche par transférabilité appliquée à un robot e-puck lors d'une tâche de navigation dans un labyrinthe en T (lien).

3 - Apprentissage d'une marche sur sol plat via l'approche par transférabilité (lien).

4 - Apprentissage d'une marche sur une grille via l'approche par transférabilité (lien).

Publications

 Ici.

Enseignements - Faculté d'Ingénierie - UPMC

En 2008-2009 (95h)  :

• TME (x1) en LI102 - Programmation impérative et éléments d'algorithmique (VBA, 16h)
• TME (x2) en LI114 - Initiation à l'informatique pour scientifiques (Maple, 47h)
• TME (x1) en LI214 - Structures discrètes (Logique et automates finis, 11h)
• TME (x1) en LI231 - Informatique pour le calcul scientifique (Scilab, 21h)

En 2009-2010  (96h) :

• TME (x1) en LI102 - Programmation impérative et éléments d'algorithmique (VBA, 21h)
• TME (x2) en LI114 - Initiation à l'informatique pour scientifiques (Maple, 42h)
• TME (x1) en LI214 - Structures discrètes (Logique et automates finis, 12h)
• TME (x1) en LI224 - Programmation matricielle : principes et applications (Scilab, 21h)

En 2010-2011 (87h) :

• TP (x1) en LE349 - Un outil de simulation et de programmation avancée (Octave, 24h)
• TME (x1) en LI215 - Programmation impérative et structures de données en C (21h)
• TME (x1) en LI224 - Programmation matricielle : principes et applications (Scilab, 21h)
• TME (x1) en LIM10 - Pratique des mathématiques et calcul formel (Maple, 21h)

En 2011-2012 (189h) :

• TD (x1) en LI215 - Programmation impérative et structures de données en C (41h)
• TD (x1) en LI101 - Programmation récursive (Scheme, 40h)
• TP (x1) en MSY05 (Master 1 SDI) - Méthodes numériques avancées et programmation objet Java (24h)
• TP (x1) en LI224 - Programmation matricielle : principes et applications (Scilab, 21h)
• TD (x1) en LIM10 - Pratique des mathématiques et calcul formel (Maple, 42h)
• TD/TP (x1) en LXP10 - Projet scientifique (robotique, Bioloid/Urbi, 21h)