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Contre certains a priori anthropologiques
Défense ancienne (1974) d'une conception modulaire de l'esprit humain et cognitive de l'étude des phénomènes culturel
Compilation de connaissances pour la décision en ligne : application à la conduite de systèmes autonomes
Controlling autonomous systems requires to make decisions depending on current observations and objectives. This involves some tasks that must be executed online--with the embedded computational power only. However, these tasks are generally combinatory; their computation is long and requires a lot of memory space. Entirely executing them online thus compromises the system's reactivity. But entirely executing them offline, by anticipating every possible situation, can lead to a result too large to be embedded. A tradeoff can be provided by knowledge compilation techniques, which shift as much as possible of the computational effort before the system's launching. These techniques consists in a translation of a problem into some language, obtaining a compiled form of the problem, which is both easy to solve and as compact as possible. The translation step can be very long, but it is only executed once, and offline. There are numerous target compilation languages, among which the language of binary decision diagrams (BDDs), which have been successfully used in various domains of artificial intelligence, such as model-checking, configuration, or planning. The objective of the thesis was to study how knowledge compilation could be applied to the control of autonomous systems. We focused on realistic planning problems, which often involve variables with continuous domains or large enumerated domains (such as time or memory space). We oriented our work towards the search for target compilation languages expressive enough to represent such problems. In a first part of the thesis, we present various aspects of knowledge compilation, as well as a state of the art of the application of compilation to planning. In a second part, we extend the BDD framework to real and enumerated variables, defining the interval automata (IAs) target language. We draw the compilation map of IAs and of some restrictions of IAs, that is, their succinctness properties and their efficiency with respect to elementary operations. We describe methods for compiling into IAs problems that are represented as continuous constraint networks. In a third part, we define the target language of set-labeled diagrams (SDs), another generalization of BDDs allowing the representation of discretized IAs. We draw the compilation map of SDs and of some restrictions of SDs, and describe a method for compiling into SDs problems expressed as discrete continuous networks. We experimentally show that using IAs and SDs for controlling autonomous systems is promising.La conduite de systèmes autonomes nécessite de prendre des décisions en fonction des observations et des objectifs courants : cela implique des tâches à effectuer en ligne, avec les moyens de calcul embarqués. Cependant, il s'agit généralement de tâches combinatoires, gourmandes en temps de calcul et en espace mémoire. Réaliser ces tâches intégralement en ligne dégrade la réactivité du système ; les réaliser intégralement hors ligne, en anticipant toutes les situations possibles, nuit à son embarquabilité. Les techniques de compilation de connaissances sont susceptibles d'apporter un compromis, en déportant au maximum l'effort de calcul avant la mise en situation du système. Ces techniques consistent à traduire un problème dans un certain langage, fournissant une forme compilée de ce problème, dont la résolution est facile et la taille aussi compacte que possible. L'étape de traduction peut être très longue, mais elle n'est effectuée qu'une seule fois, hors ligne. Il existe de nombreux langages-cible de compilation, notamment le langage des diagrammes de décision binaires (BDDs), qui ont été utilisés avec succès dans divers domaines de l'intelligence artificielle, tels le model-checking, la configuration ou la planification. L'objectif de la thèse était d'étudier l'application de la compilation de connaissances à la conduite de systèmes autonomes. Nous nous sommes intéressés à des problèmes réels de planification, qui impliquent souvent des variables continues ou à grand domaine énuméré (temps ou mémoire par exemple). Nous avons orienté notre travail vers la recherche et l'étude de langages-cible de compilation assez expressifs pour permettre de représenter de tels problèmes. Dans la première partie de la thèse, nous présentons divers aspects de la compilation de connaissances ainsi qu'un état de l'art de l'utilisation de la compilation dans le domaine de la planification. Dans une seconde partie, nous étendons le cadre des BDDs aux variables réelles et énumérées, définissant le langage-cible des " interval automata " (IAs). Nous établissons la carte de compilation des IAs et de certaines restrictions des IAs, c'est-à -dire leurs propriétés de compacité et leur efficacité vis-à -vis d'opérations élémentaires. Nous décrivons des méthodes de compilation en IAs pour des problèmes exprimés sous forme de réseaux de contraintes continues. Dans une troisième partie, nous définissons le langage-cible des " set-labeled diagrams " (SDs), une autre généralisation des BDDs, permettant de représenter des IAs discrétisés. Nous établissons la carte de compilation des SDs et de certaines restrictions des SDs, et décrivons une méthode de compilation de réseaux de contraintes discrets en SDs. Nous montrons expérimentalement que l'utilisation de IAs et de SDs pour la conduite de systèmes autonomes est prometteuse
Modélisation de la faisabilité d'action dans le POMDP avec des préconditions booléennes
En planification classique, une précondition sur une action est une formule booléenne, qui vérifie si une action est réalisable pour un état donné. Cet élément crucial pour des applications réalistes, où par exemple des actions considérées dangereuses doivent être éliminées, n'a pas été formellement modélisé pour les POMDPs à notre connaissance. Une raison est que les préconditions sont définies sur des états, i.e. le domaine d'application de l'action, alors que les décisions prises dans un POMDP sont définies sur l'état de croyance courant de l'agent. Définir simplement des préconditions sur des états de croyance n'est pas suffisant, puisque chaque état de croyance peut-être défini sur plusieurs états, et il n'y a pas de garantie d'éviter que l'agent applique une action infaisable. Augmenter l'espace d'observations avec des actions réalisables n'est pas non plus satisfaisant, d'abord parce que l'information sur les actions applicables est obtenue, par définition, après la décision et, de plus, le processus d'optimisation continuera de maximiser la valeur de l'état de croyance courant sur toutes les actions du modèle. Ainsi, nous proposons une extension du modèle traditionnel des POMDP qui, via une étape additionnelle d'information sémantiquement différente de l'observation standard,permet à l'agent de connaître avec certitude l'ensemble d'actions réalisables avant de décider de la meilleure action à appliquer. Cette étape additionnelle d'information, qui ne nécessite pas de connaître complètement l'état courant de l'agent, requiert une modification significative du modèle de décision, pour lequel nous fournissons un nouveau schéma d'optimisation. Nous comparons la valeur des trajectoires des politiques optimisées pour le modèle traditionnel et pour le modèle proposé, et nous montrons que nos politiques s'avèrent toujours sûres, i.e. sans danger, et expriment donc une valeur plus importante pour des problèmes avec observabilité partielle qui présentent naturellement des préconditions booléennes
Product form parametric representation of the solutions to a quadratic boolean equation
A parametric représentation of the solutions to a consistent quadratic boolean equation in n variables is obtained. Each variable (or its complement) is expressed as a product of free boolean parameters or their complements. These expressions provide a complete description of the solution set of the equation. An O (n^3) algorithm is proposed to produce such a representation. An application to the maximization of some classes of pseudoboolean functions is discussed
Proposition d'une méthodologie de modélisation géométrique en contexte collaboratif
Today, Internet technology proposes communication, exchange and data storage powerful tools. They are standardized and accessible to the companies. But usually, they are not adapted for a mechanical design use and they do not take into account the design process. So, in this context, we present a method allowing the definition of real needs for collaborative engineering in terms of creation, management and exchange of technical data and more specially, geometrical data. From the results of this analysis, we propose a model on which is based a geometrical modelling methodology for mechanical products in a integrated design and collaborative engineering context
Model-checking du délai dans les éléments réseaux
La responsabilité des routeurs s'engage lorsque les machines hôtes envoient leurs paquets dans le réseau. Les routeurs auront donc la fonction de transmettre ces paquets sur les liens pour les acheminer vers la destination déterminée. Cependant, comme le routeur traite les paquets séparément, la performance du routeur dépend donc du temps de traitement pour chaque paquet. Avec une charge de trafic, il est possible d'optimiser efficacement le traitement des paquets dans le routeur. Notre attention sera portée sur l'évaluation du délai de bout-en-bout dans le réseau End-to-End. Ce mémoire propose donc un modèle qui consiste à évaluer et vérifier les délais des paquets dans les routeurs par la méthode de vérification de modèles (Model-Checking). \ud
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MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : vérification de modèles, Model-Checking, réseaux, routeur, délai
La logique quantique comme fondement de la métaphysique de la mécanique quantique
Notre thèse est une analyse philosophique dont le but est de spécifier la métaphysique de la mécanique quantique et d'en déterminer les fondements logiques. Depuis le début de sa formulation, des problèmes d'interprétation ont surgi en mécanique quantique. La cause principale de ces problèmes est, d'après nous, le choix d'une métaphysique, entendue comme positionnement par rapport à l'existence des entités théoriques étudiées par la mécanique quantique. D'autre part, il existe en philosophie des sciences un débat entre le réalisme scientifique et ses opposants antiréalistes. En philosophie analytique, Dummett a déplacé les débats métaphysiques du terrain de l'ontologie vers le terrain logico-sémantique. En effet, selon son analyse, les débats métaphysiques sont des débats à propos du choix d'une logique. Selon Dummett, une métaphysique réaliste a pour fondement la logique classique et une métaphysique antiréaliste a pour fondement une logique non classique. Par contre, le choix d'une logique doit être justifié par une théorie sémantique qui doit elle-même être justifiée par un modèle de la signification. L'approche logico-algébrique de la mécanique quantique a donné naissance à la logique quantique comme champ de recherche. Ce champ de recherche tente de déterminer la structure logique de la mécanique quantique par des structures d'ordre ou algébriques. Par exemple, la logique classique est interprétée par une algèbre de Boole tandis que la logique quantique standard est interprétée par la structure de treillis orthomodulaire. Nos hypothèses sont que la métaphysique de la mécanique quantique est antiréaliste et que la structure formelle de la logique quantique est une algèbre booléenne partielle transitive. Nous faisons l'hypothèse additionnelle que la logique quantique que nous défendons possède une assignation de valeurs de vérité probabilitaire conditionnelle dans laquelle la valeur de vérité d'un énoncé quantique est identifiée à la probabilité que lui attribue la théorie quantique et est conditionnelle à l'état du système quantique. Pour la détermination de la métaphysique de la mécanique quantique, la méthode utilisée est l'application de l'analyse dummettienne des débats métaphysiques à la classe des énoncés de la mécanique quantique. Pour la détermination de la logique quantique, nous nous inscrivons dans l'approche logico-algébrique de la mécanique quantique. Le choix de la structure algébrique ainsi que celui de l'assignation de valeurs de vérité sont justifiés par des contraintes sémantiques provenant de la théorie sémantique quantique et du modèle de la signification. L'analyse dummettienne appliquée à la classe des énoncés quantiques soutient un antiréalisme radical puisque, pour cette classe, la bivalence est inacceptable et le modèle de signification est le modèle justificationniste. En montrant que les conjonctions et disjonctions d'énoncés quantiques portant sur des observables incompatibles n'ont pas de signification, le modèle justificationniste de la signification justifie la structure algébrique que nous proposons. La signification des énoncés quantiques revient à une signification expérimentale. De plus, la signification des énoncés quantiques revient à une signification expérimentale. De plus, la théorie sémantique quantique que nous avons construite dont l'assignation probabilitaire fait partie, est justifiée également par le modèle justificationniste de la signification. L'originalité majeure de notre recherche est sa méthode, c'est-à -dire le fait de combiner une analyse dummettienne de la métaphysique de la mécanique quantique et une exploration des logiques quantiques existantes. Autant pour la spécification de la métaphysique que pour la détermination de la logique quantique, les justifications sont issues, en fin de compte, du modèle de la signification qui s'applique à la classe des énoncés quantiques. Un autre point important et original de notre thèse est la construction de la théorie sémantique quantique qui permet d'expliquer la compositionnalité des énoncés quantiques. Grâce à la théorie sémantique quantique, la logique quantique que nous proposons, en l'occurrence la logique quantique booléenne partielle, est vérifonctionnelle. Plutôt que de nous servir des arguments habituels que nous rencontrons en sciences et en philosophie des sciences pour prendre position dans le débat opposant le réalisme et l'antiréalisme qui a lieu en mécanique quantique, nous nous servons d'une thèse que Dummett a développée en philosophie analytique pour y parvenir. Notre recherche vient appuyer, par le biais de la philosophie analytique, tout un courant de pensée antiréaliste à propos de la mécanique quantique qui existe en physique et en philosophie des sciences. Notre contribution se situe sur le plan de l'interprétation logique et métaphysique de la mécanique quantique. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Philosophie de la physique, Mécanique quantique, Métaphysique, Dummett, Logique quantique, Structures algébriques et d'ordre
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