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Thèse soutenue

Blackboards distribués et parallèles : application au contrôle de systèmes dynamiques en robotique et en informatique musicale

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Auteur / Autrice : Michel Occello
Direction : Marie-Claude Thomas
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Informatique
Date : Soutenance en 1993
Etablissement(s) : Nice
Jury : Président / Présidente : Jean-Claude Boussard
Examinateurs / Examinatrices : Dominique Duhaut, Philippe Gravez, Nhan Le Thanh
Rapporteurs / Rapporteuses : Jean Erceau, Marie-Christine Haton

Résumé

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Le problème aborde dans cette thèse consiste en l'élaboration d'outils informatiques pour le contrôle intelligent de processus dynamiques, c'est-à-dire des systèmes intelligents temps réel. Ces outils doivent posséder des capacités de décision et d'assistance aux opérateurs, ils mettent en jeu de nombreux types d'expertise travaillant souvent en coopération. Dans le cadre de l'intelligence artificielle distribuée, le concept de blackboard peut être vu comme un cadre organisationnel basé sur le partage d'informations pour un système multi-agents. L'adéquation du concept de blackboard à la réalisation d'outils pour le contrôle est étudiée afin d'en dégager les avantages et les limites, de façon à construire un modèle satisfaisant aux contraintes du domaine. Une synthèse des études sur les systèmes blackboard dans le contrôle et sur le parallélisme dans ces systèmes montre que le problème est la construction d'une architecture répondant au besoin du temps réel. L'étude des opportunités de l'utilisation des blackboards pour le temps réel permet de dégager quelques recommandations. Ensuite, un modèle original de système blackboard parallèle temps réel pour le contrôle est présenté. Une représentation ensembliste du concept tel qu'il est interprète dans un contexte multi-agents a été choisie. La description des agents et des données partagées suffit à la spécification d'un tel système. La transparence d'un mécanisme de contrôle artificiel conduit à la généricité du contrôle. L'absence de modélisation formelle dans la théorie des blackboards et la généricité souhaitée pour l'architecture, motivent un essai de description des différents composants (agents et contrôle) à l'aide de réseaux de Petri. Un outil de développement base sur ce modèle est proposé. Enfin, cette thèse propose une décomposition des grandes fonctions du contrôle de processus dynamiques à l'aide de systèmes blackboards spécifiques. Trois applications valident le modèle et la décomposition basée sur des blackboards. Elles sont issues de l'informatique musicale, de la téléopération et de la robotique mobile