Composantes du gestionnaire d’interactions (GI)

Par ailleurs, les mod`eles d’interaction peuvent exploiter des MCS : la satisfaction de con- traintes spatiales dans un contexte courant est ´evalu´ee par le v´erificateur de contraintes spatiales (VCS).

Enfin, l’observateur est une interface int´egr´ee qui permet de souscrire `a des sources de donn´ees pertinentes (donn´ees g´eom´etriques, ´etats des UAV...) dans l’optique du traitement des mod`eles d’interaction et de la v´erification des contraintes spatiales.

D’une fac¸on g´en´erale, cette architecture de GI d´ecrit distinctement un moteur de traitement de mod`eles d’interaction, et un gestionnaire de n´egociations qui offre les services de coordination que peuvent n´ecessiter les interactions, `a travers des modalit´es de n´egociation. Il est important de noter que nous parlons de “modalit´es” de n´egociation plutˆot que de “mod`eles”, `a l’inverse des “mod`eles d’interaction” : en effet, du point de vue d’un utilisateur de ce syst`eme, nous proposons une mod´elisation et un cadre bien formels pour la d´efinition et le traitement des interactions, alors que nous laissons ouverts les choix et moyens d’impl´ementation des modalit´es de n´egociation. En effet, si l’on peut envisager quelques modalit´es de n´egociation communes `a tous syst`emes,

il nous parait souhaitable de laisser une (relative) libert´e `a l’utilisateur pour la conception des modalit´es susceptibles de l’int´eresser, dans son propre contexte d’application.

V.1.2

Principes de fonctionnement

Le GI entre en action `a partir du moment o`u une tˆache coop´erative (nous parlons de tˆaches jointes, et plus exactement de tˆaches jointes ´el´ementaires (TJE) dans la couche d´elib´erative) est produite dans le plan courant de la couche d´elib´erative. A un plus haut niveau, cela signifie qu’un utilisateur du syst`eme a probablement envoy´e une mission `a cet UAV (et vraisemblablement `a d’autres UAV), avec, parmi les tˆaches demand´ees, au moins une tˆache jointe. Au niveau de chaque UAV recevant la tˆache jointe ´el´ementaire `a ex´ecuter, les traitements suivant sont r´ealis´es par le gestionnaire d’interaction :

Le GI entre en action `a partir du moment o`u une tˆache jointe ´el´ementaire est produite dans le plan courant de la couche d´elib´erative. Notons qu’il existe une bijection entre les tˆaches jointes ´el´ementaires et les mod`eles d’interaction.

– chargement d’un mod`ele d’interaction : Le GI met en relation la TJE rec¸ue avec un mod`ele d’interaction MI Le mod`ele est charg´e, appliqu´e dans le contexte courant, et pr´epar´e `a ˆetre activement trait´e le moment venu.

– allocation initiale de rˆoles : au moment du chargement du mod`ele d’interaction, les UAV concern´es n´egocient l’attribution des rˆoles propos´es dans MI. Cette op´eration est r´ealis´ee `a travers le gestionnaire de n´egociations (GN), qui dispose d’une modalit´e de n´egociation sp´ecifique, d´edi´ee `a l’allocation de rˆole.

– activation et traitement du rˆole : le mod`ele d’interaction reste charg´e aussi longtemps que la TJE qui en est `a l’origine est en attente d’ex´ecution (parmi les tˆaches planifi´ees dans l’EMD). Au moment o`u la TJE est d´eclench´ee dans l’EMD, le rˆole initialement allou´e `a cet UAV est activ´e : le moteur de traitement du GI traite le contenu du rˆole

– sessions de n´egociations : le traitement des instructions d’un rˆole peut donner lieu `a des sessions de n´egociations entre UAV, selon des modalit´es de n´egociation pr´ed´efinies : les UAV ´echangent alors des informations li´ees au contexte, avec un protocole sp´ecifique `a la modalit´e de n´egociation adopt´ee.

– v´erification de contraintes spatiales : durant le traitement du rˆole, des mod`eles de con- traintes spatiales peuvent s’appliquer. Quand c’est le cas, le v´erificateur de contraintes spatiales v´erifie continuellement la satisfaction des contraintes. En cas de violation d’une contrainte, il g´en`ere un ´ev´enement qui peut ˆetre intercept´e pour modifier le cours du traitement du rˆole, le cas ´ech´eant.

– g´en´eration de tˆaches individuelles : le traitement du rˆole g´en`ere des tˆaches qui sont transmises au superviseur de CD pour raffinement puis ex´ecution dans le contexte courant. Lorsque le d´eroulement du rˆole prend fin, la TJE qui en est `a l’origine prend fin ´egalement.

Remarque sur l’allocation initiale de rˆoles : Nous supposons que les missions sont trans- mises aux UAV simultan´ement : ainsi pour chaque UAV, lorsque les missions contiennent des tˆaches jointes, les traitements initiaux respectifs (chargement de mod`ele d’interactions) se pro- duisent approximativement dans le mˆeme intervalle de temps.

Nous supposons de plus que les tˆaches jointes contenues dans les missions respectives sont coh´erentes : les tˆaches jointes ´el´ementaires r´esultantes doivent en effet ˆetre les mˆeme, afin que chaque UAV impliqu´e charge dans son GI le mˆeme mod`ele d’interaction. Sans cette coh´erence, les UAV pourraient essayer de charger des mod`ele d’interactions diff´erents, avec des ensembles de rˆoles diff´erents : il ne serait alors pas possible de n´egocier une allocation de rˆole coh´erente (cela n’aurait g´en´eralement pas de sens). En formulant cette hypoth`ese, nous nous plac¸ons ex- plicitement au degr´e 4 d’autonomie d´ecisionnelle : les UAV se coordonnent de fac¸on autonome, mais ne remettent pas en question l’allocation des tˆaches de la mission multi-robots, qui doit ˆetre fournie de fac¸on coh´erente d`es le d´ebut. Au niveau 5 (notons que nous n’avons pas travaill´e `a la sp´ecification et au d´eveloppement de ce niveau) on peut au contraire imaginer qu’une mission globale donn´ee soit formul´ee sans se soucier de la coh´erence entre les tˆaches : il s’agirait alors, pour les robots du syst`eme, d’organiser par eux-mˆeme la d´ecomposition et la distribution des tˆaches, et ´eventuellement de la remettre en cause en cours de mission. Une piste `a exploiter dans cette optique est d’´etendre et syst´ematiser l’utilisation du gestionnaire d’interactions, au plus proche de la planification de tˆache : il s’agit alors d’´evaluer diff´erents plans, compte tenu des tˆaches `a r´epartir, et `a proc´eder `a des sessions de n´egociation pour r´ealiser l’allocation. Il est alors v´eritablement question de planification distribu´ee et concert´ee.

V.2

Mod´elisations pour l’expression de tˆaches coop´eratives

Avant de d´etailler la m´ecanique de traitement au sein du GI, nous pr´esentons en premier lieu les principaux formalismes et mod`eles sur lesquels repose ce syt`eme de gestion d’interactions.

V.2.1

Introduction aux mod`eles d’interaction

Dans notre approche, nous avons choisi de d´efinir explicitement des mod`eles d’interaction pour sp´ecifier la nature, la configuration, les caract´eristiques des interactions souhait´ees dans un groupe de robots a´eriens. Pour cela, nous avons adopt´e une approche modulaire et int´egrative, plutˆot que de red´efinir syst´ematiquement tous les ´el´ements des mod`eles d’interaction `a partir de z´ero :

– modulaire, car les mod`eles d’interactions sont d´efinis avec une certaine g´en´ericit´e, dans une optique de r´eutilisabilit´e : un mˆeme mod`ele peut en effet ˆetre utilis´e dans des contextes diff´erents et des situations diff´erentes.

– int´egrative, car les mod`eles d’interactions sont construit en agr´egeant un certain nombre de composants plus g´en´eriques, d´efinis ind´ependamment les uns des autres.

Ainsi, la base de rˆoles comprend un ensemble de rˆoles abstraits, hors d’un contexte parti- culier. Il en est de mˆeme pour les mod`eles de contraintes spatiales, qui d´efinissent des relations spatiales entre des entit´es abstraites, qui ne trouveront une signification qu’au moment de l’ins- tanciation effective de ces mod`eles dans un contexte d’ex´ecution donn´e.

La figure V.2 ci apr`es sch´ematise les diff´erents ´el´ements exploit´es dans un mod`ele d’interac- tion.

Un mod`ele d’interaction rassemble un certain nombre de variantes1qui peuvent ˆetre consid´er´ees comme autant d’options pour r´epondre au traitement d’une tˆache jointe donn´ee.

Base de MCS Modèle de Contraintes Spatiales Base de MI Modèle de Contraintes Spatiales Modèle n de Contraintes Spatiales (MCSn) Base de rôles Modèle de Contraintes Spatiales Modèle de Contraintes Spatiales Rôle m (Rm)

Modèle de Contraintes Spatiales Modèle de Contraintes Spatiales Modèle d'Interactions p (MIp)

Modèle de Contraintes Spatiales Modèle de Contraintes Spatiales Variante q (Vq) Table de Coordination Sélection de rôles Sélection de MCS Base de MN Modèle de Contraintes Spatiales Modèle de Contraintes Spatiales Modalité k de Négociation (MNk)