Insertion et annulation de tˆaches : exemple

Sur la figure III.4, on peut suivre les 6 ´etapes suivantes :

1. Insertion de la tˆache TAKEOFF 1, avec modalit´e VUT (le plan ´etant vide jusqu’`a pr´esent, la modalit´e d’insertion n’a pas d’effet particulier : la tˆache peut d´emarrer imm´ediatement), et insertion de la tˆache GOTO 2, avec modalit´e DEP (cr´ee des d´ependances de type “obli- gatoire” sur les ´ev´enements ended de chacune des tˆaches d´eja pr´esente, en l’occurence TAKEOFF 1).

2. Insertion de la tˆache TAKESHOT 3, avec la modalit´e SEQ : les pr´econditions et conditions de sortie sont donn´ees explicitement. En l’occurence, le d´ebut de cette tˆache est condi- tionn´e `a l’´ev´enement running de GOTO 2 (obligatoire), et la tˆache a ´egalement une condi- tion de sortie sur l’´ev´enement ended de GOTO 2 (optionnel).

3. Insertion de la tˆache LAND 4, avec la modalit´e NUT : des d´ependances de type pr´econdi- tions optionnelles sur l’´ev´enement ended de chacune des autres tˆaches du plan sont cr´e´ees. 4. La tˆache TAKEOFF 1 vient de se terminer, produisant un ´ev´enement ended. Celui-ci per- met de satisfaire les pr´econditions de la tˆache GOTO 2, qui est ex´ecut´ee. GOTO 2 produit alors l’´ev´enement running, qui permet de satisfaire les pr´econditions de TAKESHOT 3. Cette tˆache est donc elle aussi ex´ecut´ee.

5. Un op´erateur d´ecide d’interrompre la tˆache GOTO 2. GOTO 2 arrive alors dans un ´etat aborted, ce qui a pour effet de satisfaire la condition de sortie du TAKESHOT 3 (en effet, la condition de sortie est optionnelle : comme elle n’est plus satisfiable, l’´etat ended de GOTO2 ne pouvant plus ˆetre atteint, alors la satisfaction est accord´ee (voir conditions obligatoires / optionnelles, paragraphe III.1.3). De la mˆeme mani`ere, les pr´econditions portant sur le LAND 4 sont consid´er´ees satisfaites, puisque elles sont optionnelles.

6. La tˆache LAND 4 peut alors ˆetre ex´ecut´ee, bien que les tˆaches pr´ec´edentes aient ´et´e inter- rompues.

L’exemple pr´esent´e ici ne contient pas de synchronisation : il illustre uniquement les m´ecanis- mes d’insertion et annulation de tˆaches pr´esent´es auparavant, dans le cadre d’un UAV. Dans le chapitre des r´esultats (VI), nous pr´esentons des applications r´eelles et en simulation dans lesquelles des synchronisations sont mises en œuvres.

III.4

Conclusion

L’EMD a une position clef dans l’architecture dans la mesure o`u il interface, en terme de d´ecision, les couches fonctionnelles des diff´erents UAVs avec les ”donneurs d’ordre” que sont les NDD et le NDC. L’EMD propose des m´ecanismes de gestion de plans partiellement or- donn´es de tˆaches, en exploitant diff´erentes modalit´es d’insertion de tˆaches ainsi qu’un syst`eme de d´ependances entre tˆaches bas´e sur des pr´econditions et sur des conditions de sortie.

Le chapitre suivant d´eveloppe plus en avant l’architecture d´elib´erative proprement dite, c’est `a dire la couche d´elib´erative du NDD associ´e `a chaque UAV, et se substituant au NDC dans les configurations les plus avanc´ees de prise de d´ecision distribu´ee (degr´es 4 et 5 d’autonomie d´ecisionnelle).

D´elib´eration et coordination dans un

syst`eme multi-UAV h´et´erog`ene

Apr`es avoir pr´esent´e les fondements et la vue d’ensemble de notre architecture (chapitre II), et pr´ecis´e le fonctionnement de l’EMD (chapitre III), nous nous attachons `a d´ecrire ici le plus haut niveau de l’architecture, li´e `a la prise de d´ecision autonome et `a la programmation de haut niveau d’activit´es coop´eratives.

Ce chapitre est au cœur de notre contribution. Il d´ecrit la couche d´elib´erative (CD) que nous proposons pour les robots d’un syst`eme multi-UAV : l’architecture globale, les formalismes de donn´ees manipul´ees, les composantes et leurs interactions, et les m´ecanismes de traitement sous- jacents. Cette couche d´elib´erative s’inscrit en tant qu’instance de la prise de d´ecision dans les NDD, pour les configurations de prise de d´ecision ´etiquet´ees en tant que “hauts degr´es d’autono- mie d´ecisionnelle” (voir le chapitre II).

Nous nous situons plus pr´ecis´ement au degr´e 4 d’autonomie d´ecisionnelle : il s’agit de doter les UAV du syst`eme de capacit´es autonomes de d´elib´eration et de coop´eration. A ce niveau, nous ne nous consid´erons pas encore la possibilit´e de r´eallouer dynamiquement les tˆaches entre les UAV du syst`eme : il s’agit du degr´e 5 d’autonomie d´ecisionnelle, qui rel`eve des perspectives.

La figure (fig. IV.1) reprend la pr´esentation des composants de la CD pr´esent´ee au cha- pitre II (fig. II.8). Elle est d’un support appr´eciable pour bien appr´ehender les formalismes et m´ecanismes d´evelopp´es dans ce chapitre, et le lecteur pourra s’y r´ef´erer lorsque n´ecessaire.

La structure de ce chapitre est la suivante : nous commenc¸ons par d´ecrire les formalismes de tˆache et de plan manipul´es entre les composants de la CD. Nous d´etaillons ensuite les m´ecanismes li´es au planificateur symbolique (PS) et ses interrelations avec les raffineurs sp´ecialis´es (RS). Puis nous introduisons sans le d´etailler le gestionnaire d’interactions : il s’agit d’un composant essen- tiel pour la r´ealisation d’activit´es coop´eratives coordonn´ees dans le syst`eme d’UAV, que nous

UAV

Autres UAV

NDC

Composantes fonctionnelles (CPE) Exécutif multi-degrés (EMD) Données d'état Domaine de planification Superviseur de CD Raffineurs spécialisés Modèles des raffineurs Planificateur symbolique CD NDD générique Gestionnaire d'interactions Protocoles de négociation

Requête (tâche / donnée) Statut / donnée BD HD HD Coordination exécutive HD = Hauts degrés BD = Bas degrés BD + HD