Explorer l'environnement avec des réseaux de chercheurs infotactiques

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Pour citer ce document :
URI: http://hdl.handle.net/2042/29036
Title: Explorer l'environnement avec des réseaux de chercheurs infotactiques
Author: MASSON, Jean-Baptiste; VERGASSOLA, Massimo
Abstract: Des animaux tel les papillons ou les oiseaux sont capables de suivre d'infimes traces de phéromones ou d'odeurs et les exploiter pour repérer leur source. Pour se faire ces animaux suivent de trajectoires qui alternent entre des périodes de "zig-zag" , des périodes de mouvements circulaires, et des trajectoires plus "droites". La même problématique se rencontre pour les robots "renifleurs" qu'on utilise afin de détecter les fuites chimiques, bactériologiques et même les mines. La plupart des robots actuels qui tentent de résoudre ces problèmes se basent sur des algorithmes qui essaient de remonter des gradients et qui ne peuvent donc identifier la source qu'en présence de flux importants de particules émises et peu de mélange, c'est-à-dire que dans le voisinage immédiat de la source. Afin de surmonter ces limitations un nouvel algorithme d'infotaxie fut développé récemment. L'infotaxie est une méthode qui est concue pour les situations à faible taux de détection de particules émises. Le chercheur construit un champ de probabilité de la position de la source mais, au lieu d'essayer de se diriger vers les zones de fortes probabilités de présence de la source, cherche à ce que chaque mouvement diminue la valeur attendue de l'entropie du champ de probabilité. Ainsi, plus l'entropie du champ baisse, plus l'incertitude sur la position de la source diminue, et donc plus d'informations fiables sont disponibles pour s'en rapprocher sans fautes et rapidement. Nous présentons comment l'infotaxie peut être étendu à un réseau de chercheurs en quête d'une ou plusieurs sources. Nous montrons et quantifions l'impressionnante efficacité acquise, la généralité de la mise en oeuvre ainsi que l'efficacité numérique des algorithmes utilisés. Enfin nous exposons le fait que l'infotaxie individuelle ou en réseau peut être appliquée à tout problème ou un équilibre entre exploitation de l'information et exploration de l'environnement doit être trouvé.
Publisher: GRETSI, Groupe d’Etudes du Traitement du Signal et des Images
Date: 2009

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