Conception d’un mécanisme intégré d’attention sélective dans une architecture comportementale pour robots autonomes

Le vieillissement de la population à travers le monde nous amène à considérer sérieusement l'intégration dans notre quotidien de robots de service afin d'alléger les besoins pour la prestation de soins. Or, il n'existe pas présentement de robots de service suffisamment avancés pour être utiles en tant que véritables assistants à des personnes en perte d'autonomie. Un des problèmes freinant le développement de tels robots en est un d'intégration logicielle. En effet, il est difficile d'intégrer les multiples capacités de perception et d'action nécessaires à interagir de manière naturelle et adéquate avec une personne en milieu réel, les limites des ressources de calculs disponibles sur une plateforme robotique étant rapidement atteintes. Même si le cerveau humain a des capacités supérieures à un ordinateur, lui aussi a des limites sur ses capacités de traitement de l'information. Pour faire face à ces limites, l'humain gère ses capacités cognitives avec l'aide de l'attention sélective. L'attention sélective lui permet par exemple d'ignorer certains stimuli pour concentrer ses ressources sur ceux utiles à sa tâche. Puisque les robots pourraient grandement bénéficier d'un tel mécanisme, l'objectif de la thèse est de développer une architecture de contrôle intégrant un mécanisme d'attention sélective afin de diminuer la charge de calcul demandée par les différents modules de traitement du robot. L'architecture de contrôle utilisé est basée sur l'approche comportementale, et porte le nom HBBA, pour Hybrid Behavior-Based Architecture. Pour répondre à cet objectif, le robot humanoïde nommé IRL-1 a été conçu pour permettre l'intégration de multiples capacités de perception et d'action sur une seule et même plateforme, afin de s'en servir comme plateforme expérimentale pouvant bénéficier de mécanismes d'attention sélective. Les capacités implémentées permettent d'interagir avec IRL-1 selon différentes modalités. IRL-1 peut être guidé physiquement en percevant les forces externes par le bias d'actionneurs élastiques utilisés dans la direction de sa plateforme omnidirectionnelle. La vision, le mouvement et l'audition ont été intégrés dans une interface de téléprésence augmentée. De plus, l'influence des délais de réaction à des sons dans l'environnement a pu être examinée. Cette implémentation a permis de valider l'usage de HBBA comme base de travail pour la prise de décision du robot, ainsi que d'explorer les limites en termes de capacités de traitement des modules sur le robot. Ensuite, un mécanisme d'attention sélective a été développé au sein de HBBA. Le mécanisme en question intègre l'activation de modules de traitement avec le filtrage perceptuel, soit la capacité de moduler la quantité de stimuli utilisés par les modules de traitement afin d'adapter le traitement aux ressources de calculs disponibles. Les résultats obtenus démontrent les bénéfices qu'apportent un tel mécanisme afin de permettre au robot d'optimiser l'usage de ses ressources de calculs afin de satisfaire ses buts. De ces travaux résulte une base sur laquelle il est maintenant possible de poursuivre l'intégration de capacités encore plus avancées et ainsi progresser efficacement vers la conception de robots domestiques pouvant nous assister dans notre quotidien

Dimensionamento e escalonamento de pessoal em Call Centre

Mestrado em Métodos Quantitativos para a Decisão Económica e EmpresarialOs problemas de escalonamento de pessoal têm sido abundantemente abordados ao longo do tempo, devido ao peso elevado dos custos com pessoal na estrutura de uma organização. O projeto em desenvolvimento assenta na resolução de um problema de escalonamento com aplicação num call centre na área da saúde e visa a minimização dos custos incorridos e a consideração das preferências dos colaboradores em termos de dias e turnos de trabalho. O problema consiste na alocação dos seus colaboradores aos turnos existentes, de forma a cobrir a procura (volume de chamadas recebidas), respeitando as normas de funcionamento da organização e a legislação laboral. Na resolução do problema, adaptaram-se dois modelos: um modelo de staffing e um de rostering. O primeiro pretende determinar o número de colaboradores necessários por turno e dia da semana de acordo com a variabilidade da procura. As soluções deste modelo representam os inputs para o segundo, onde se distribuem os colaboradores pelos diferentes turnos e dias de trabalho. Ambos são formalizados em programação linear inteira e resolvidos através de métodos exatos, com recurso ao OpenSolver. Os modelos são escritos por meio de macros em VBA. Os modelos foram testados através de instâncias de pequenas dimensões, com diferentes níveis de procura, número e distribuição de turnos. Perante os resultados obtidos foi possível concluir que a distribuição dos enfermeiros pelos turnos varia consoante o número de turnos diários e o nível de procura considerado, dependendo também do número mínimo de enfermeiros a respeitar em cada turno de trabalho.Staff scheduling problems have been abundantly addressed over time, from diverse perspectives. This can be justified by the high weight of personnel costs in the structure of an organization. The project under development is based on the resolution of a scheduling problem applied to a call center, aiming both to minimize the costs incurred and to consider the preferences of employees in terms of days and shifts. The problem aims to allocate employees to existing shifts in way to cover demand, i.e. the volume of calls received, respecting the organization's operating norms and labor legislation. In the problem solving, two models were adapted: a staffing model and a rostering model. The first one determines the number of employees required per shift and day of the week according to demand variability. The solutions of this model represent the inputs to the second, where the employees are distributed through different shifts and working days. Both are formalized in integer linear programming and solved through exact methods, using OpenSolver/Excel. The templates are generated by means of macros written in VBA. The models were tested using small instances with different levels of demand, number and distribution of shifts. From the results obtained it was possible to conclude that the distribution of nurses by work shifts varies with the number of existing daily shifts and the level of demand considered and depends on the minimum number of nurses to be respected in each hour and work shift.info:eu-repo/semantics/publishedVersio