Ethics and Deep Learning

This article appears as chapter 21 of Prince (2023, Understanding Deep Learning); a complete draft of the textbook is available here: http://udlbook.com. This chapter considers potential harms arising from the design and use of AI systems. These include algorithmic bias, lack of explainability, data privacy violations, militarization, fraud, and environmental concerns. The aim is not to provide advice on being more ethical. Instead, the goal is to express ideas and start conversations in key areas that have received attention in philosophy, political science, and the broader social sciences.Comment: Copyright in this Work has been licensed exclusively to The MIT Press, https://mitpress.mit.edu, which will be releasing the final version to the public in 2023. All inquiries regarding rights should be addressed to The MIT Press, Rights and Permissions Departmen

RT-SLAM: A Generic and Real-Time Visual SLAM Implementation

This article presents a new open-source C++ implementation to solve the SLAM problem, which is focused on genericity, versatility and high execution speed. It is based on an original object oriented architecture, that allows the combination of numerous sensors and landmark types, and the integration of various approaches proposed in the literature. The system capacities are illustrated by the presentation of an inertial/vision SLAM approach, for which several improvements over existing methods have been introduced, and that copes with very high dynamic motions. Results with a hand-held camera are presented.Comment: 10 page

Étude du renforcement de poutres en bois scié avec des matériaux composites

Un programme de recherche expérimental a été réalisé dans le but d'étudier le renforcement du bois scié avec des matériaux composites. Étant donné la grande variabilité des propriétés mécaniques du bois, une méthode particulière fut utilisée pour estimer la résistance initiale des poutres renforcées afin de pouvoir quantifier le gain de résistance obtenu par l'ajout du composite. Dans un premier temps, des essais de traction sur des coupons de matériaux composites ont été effectués afin de vérifier les valeurs de propriétés mécaniques fournies par le fabricant. Ensuite, des essais de flexion ont été réalisés sur des poutres de bois scié de section 38 x 89 mm renforcées avec des fibres de verre ou des fibres de carbone selon quatre configurations différentes. Pour chaque poutre renforcée, une poutre témoin non renforcée fut également testée. Les résultats démontrent que l'application des matériaux composites procure une augmentation de la résistance en flexion du bois de sciage. L'ajout des matériaux composites limite l'ouverture des fissures dans la zone de bois tendu et permet au bois d'atteindre des contraintes en flexion parfois beaucoup plus élevées par rapport aux spécimens non renforcés. Dans un groupe de poutres donné, les poutres dont la résistance initiale est moins élevée bénéficient davantage du renforcement que celles dont la résistance initiale est élevée. L'évaluation des gains de résistance pouvant être obtenus par le renforcement avec des méthodes simples de résistance des matériaux ne correspond pas avec les résultats des essais. Une modélisation du comportement observé en laboratoire a été réalisée en tenant compte des défauts majeurs dans la zone de bois tendu et considérant la ductilité des fibres de bois en compression

A Simple and Robust Approach to Detecting Subject-Verb Agreement Errors

While rule-based detection of subject-verb agreement (SVA) errors is sensitive to syntactic parsing errors and irregularities and exceptions to the main rules, neural sequential labelers have a tendency to overfit their training data. We observe that rule-based error generation is less sensitive to syntactic parsing errors and irregularities than error detection and explore a simple, yet efficient approach to getting the best of both worlds: We train neural sequential labelers on the combination of large volumes of silver standard data, obtained through rule-based error generation, and gold standard data. We show that our simple protocol leads to more robust detection of SVA errors on both in-domain and out-of-domain data, as well as in the context of other errors and long-distance dependencies; and across four standard benchmarks, the induced model on average achieves a new state of the art

Perception system and functions for autonomous navigation in a natural environment

This paper presents the approach, algorithms, and processes we developed for the perception system of a cross-country autonomous robot. After a presentation of the tele-programming context we favor for intervention robots, we introduce an adaptive navigation approach, well suited for the characteristics of complex natural environments. This approach lead us to develop a heterogeneous perception system that manages several different terrain representatives. The perception functionalities required during navigation are listed, along with the corresponding representations we consider. The main perception processes we developed are presented. They are integrated within an on-board control architecture we developed. First results of an ambitious experiment currently underway at LAAS are then presented

Une architecture de contrôle distribuée pour l'autonomie des robots

Pour des tâches simples ou dans un environnement contrôlé, la coordination des différents processus internes d un robot est un problème relativement trivial, souvent implémenté de manière ad-hoc. Toutefois, avec le développement de robots plus complexes travaillant dans des environnements non contrôlés et dynamiques, le robot doit en permanence se reconfigurer afin de s adapter aux conditions extérieures et à ses objectifs. La définition d une architecture de contrôle efficace permettant de gérer ces reconfigurations devient alors primordiale pour l autonomie de tels robots. Dans ces travaux, nous avons d abord étudié les différentes architectures proposées dans la littérature, dont l analyse a permis d identifier les grandes problématiques qu une architecture de contrôle doit résoudre. Cette analyse nous a mené à proposer une nouvelle architecture de contrôle décentralisée, générique et réutilisable, selon une démarche qui intègre une approche "intelligence artificielle" (utilisation de raisonneur logique, propagation dynamique de contraintes) et une approche "génie logiciel" (programmation par contrats, agents). Après une présentation des concepts qui sous-tendent cette architecture et une description approfondie de son fonctionnement, nous en décrivons une implémentation, qui est exploitée pour assurer le contrôle d un robot terrestre d extérieur dans le cadre de tâches de navigation, d exploration ou de suivi. Des résultats sont présentés et analysés. Dans une seconde partie, nous nous sommes penchés sur la modélisation et la vérifiabilité d une telle architecture de contrôle. Après avoir analysé différentes solutions, nous décrivons un modèle complet de l architecture qui utilise la logique linéaire. Nous discutons ensuite des différentes approches possibles pour montrer des propriétés d atteignabilité et de sûreté de fonctionnement en exploitant ce modèle. Enfin nous abordons différentes voies d enrichissement de ces travaux. En particulier, nous discutons des extensions possibles pour le contrôle d un ensemble de robots coopérants entre eux, mais aussi de la nécessité d avoir des liens plus forts entre cette couche de contrôle, et les approches de modélisation des fonctionnalités sous-jacentes.For simple tasks in a controlled environment, the coordination of the internal processes of a robot is a relatively trivial task, often implemented in an ad-hoc basis. However, with the development of more complex robots that must operate in uncontrolled and dynamic environments, the robot must constantly reconfigure itself to adapt to the external conditions and its own goals. The definition of a control architecture to manage these reconfigurations becomes of paramount importance for the autonomy of such robots. In this work, we first study the different architectures proposed in the literature, and analyse the major issues that a control architecture must address. This analysis led us to propose a new architecture, decentralized, generic and reusable, integrating an artificial intelligence approach (use of logical reasoning, dynamic propagation of constraints) and a software engineering approach (programming by contract, agents). After a presentation of the concepts underlying this architecture and an in-depth description of its operation, we describe an implementation which is used to control of a ground robot for navigation, exploration and monitoring tasks. Results are presented and analyzed. In a second part, we focus on the modeling and verifiability of such a control architecture. After analyzing different solutions, we present a comprehensive model of the proposed architecture that uses linear logic. We then discuss the different possible approaches to assess the properties of reachability and safety within this model. Finally we discuss different ways to enrich this work. In particular, we discuss possible extensions to the control of a multiple cooperating robots, but also the need for stronger links between the control layer and the modeling.TOULOUSE-INP (315552154) / SudocSudocFranceF

Editorial: Special issue on ground robots operating in dynamic, unstructured and large-scale outdoor environments

Real-world outdoor applications of ground robots have, to date, been limited primarily to remote inspection of suspected explosive devices and, with less success, to the broader domain of remote survey and inspection in hazardous environments. Such robots have almost exclusively been tele-operated. Also notable as examples of outdoor ground robots are the planetary rovers, currently deployed with great success on the surface of Mars. But with the rapid development of autonomous (driverless) cars, and the emergence of robotic vehicles in agriculture, it is likely that there will be significant growth in both the numbers and scope of commercial ground robots in outdoor environments in the near future.For this special issue we called for papers that present land robot systems deployed in the field in similar realistic challenges. We sought papers that focus on any aspect of robotic systems, from vehicle design to the overall system architecture and control, via terrain mapping, localization, mission planning and execution – with an emphasis on systems that fulfil a specific real world task. We specified that robot or system innovations must be supported by extensive field results. Also that field tests must be under realistic and challenging conditions with respect to the terrain type, the scenario to be achieved, and/or the conditions within which the scenarios must be achieved

Cluster Agglomeration Induced by Dust-Density Waves in Complex Plasmas

International audienc