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Projets M2 TNSID 2009/2010

E. ADAM

14 septembre 2009

Table des matières1 Métaheuristiques pour le problème du vendeur m-péripatétique 3

2 Heuristiques pour des problèmes de tournées de véhicules dynamiques 4

3 Renforcement d’une méthode hybride pour la gestion de perturbations dans le domaineaérien 5

4 Méthodes de résolution hybrides pour la localisation d’installations indésirables 6

5 Evaluation distribuée de requêtes dans un environnement mobile 7

6 Développement d’une maquette de test du protocole OLSR pour le routage avec Qualité deService dans les réseaux mobiles ad hoc (MANET) 8

7 Evaluation de l’utilisation de plusieurs canaux pour la communication dans les réseaux mo-biles ad hoc de grande taille basés sur IEEE 802.11 9

8 Maillage de l’espace 10

9 Communication inter-Robot 11

10 Captation du contexte d’exécution sur plateforme ANDROID 12

11 Développement d’une application de géolocalisation adaptable pour Smartphone 13

12 Mise en place d’une application de collecte et de traitement de l’information s’appuyant surla RFID (lecteurs, tags) en suivant un standard industriel (EPC Global) 14

13 Développement de composants dynamiquement adaptables pour la connexion aux différentsréseaux disponibles dans le contexte des applications mobiles. 15

14 Simulation de communication inter-véhicules par réseau ad-hoc : étude comparative de so-lutions multi-agents 16

15 Evaluateur de requêtes continues pour VESPA 17

16 Développement d’un outil graphique de création de simulation dans le simulateur VESPA 18

17 Gestion et création de parking dans VESPA 19

18 Protocole de réservation de places de stationnement pour VESPA 20

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Université de Valenciennes et du Hainaut Cambrésis - ISTV - Projets M2 TNSID - 2009/2010

19 Composition de services/rôles d’objets tactiles 21

20 Négociation 22

21 Gestion d’imprévus 23

22 Réseaux bayesiens répartis : aide au choix d’une fauteuil roulant manuel 24

23 Simulation de gestion d’atelier de production par systèmes multi-agents 25

24 Attribution de services à des agents logiciel sur un réseau 26

25 Détection de leaders d’opinions dans un site communautaire 27

26 Simulateur de trafic routier par approche multi-agent 28

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1 Métaheuristiques pour le problème du vendeur m-péripatétique

Responsables :– Eric Duchenne, bureau 76 ISTV2, [email protected]– Saïd Hanafi, bureau 88 ISTV2, [email protected]– Christophe Wilbaut, bureau 76 ISTV2, [email protected]

Mots-clés : Théorie des graphes, Méthode exacte, Métaheuristique.

Sujet :Le but du Problème du Vendeur m-Péripatétique (m-PVP) est de trouver m cycles (respectivement circuits) ha-miltoniens, c’est-à-dire passant par chaque sommet du graphe une fois et une seule, à arêtes (resp. arcs) disjointeset de longueur totale minimale dans un graphe symétrique (resp. asymétrique). Ce problème est une généralisa-tion du Problème du Voyageur de Commerce (PVC) pour lequel il suffit de trouver un seul cycle (resp. circuit)hamiltonien de longueur minimale.

Des algorithmes exacts ont été développés pour ce problème mais celui-ci étant NP-complet, il est difficile derésoudre des instances de grandes tailles [1]. Quelques heuristiques simples permettent de trouver des solutionsapprochées pour des instances de taille plus importante.

Le but de ce projet est de développer une ou plusieurs métaheuristiques afin de traiter au mieux ce problème.Les différents algorithmes seront validés sur un ensemble d’instances existantes. Un algorithme basé sur la re-cherche tabou [2,3] ou une heuristique hybride combinant méthode exacte et approchée [4] peut être une bonnesolution de départ.

Nombre d’étudiants requis : 1

Matériels/Logiciels :

Bibliographie[1] E. Duchenne (2005) : Le Problème du Vendeur m-Péripatétique. Mémoire de Doctorat, LAMIH ROI,

Valenciennes, France, décembre.[2] F. Glover (1989) : Tabu Search - Part I. ORSA, Journal on Computing 1, 190-206.[3] F. Glover (1990) : Tabu Search - Part II. ORSA, Journal on Computing 2, 4-32.[4] C. Wilbaut (2006) : Heuristiques hybrides pour la résolution de problèmes en variables 0-1 mixtes. Mémoire

de Doctorat, LAMIH ROI, Valenciennes, France, septembre.

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2 Heuristiques pour des problèmes de tournées de véhicules dyna-miques

Responsables :– Eric Duchenne, bureau 76 ISTV2, [email protected]– Saïd Hanafi, bureau 88 ISTV2, [email protected]– Christophe Wilbaut, bureau 76 ISTV2, [email protected]

Mots-clés : Tournées de véhicules, Heuristique, Problème dynamique.

Sujet :Les problèmes d’élaboration de tournées de véhicules (VRP pour Vehicle Routing Problem) sont des problèmesd’optimisation combinatoires multi-objectifs [2]. Ils ont fait l’objet de nombreux travaux et permettent de mo-déliser des problèmes de transport très répandus comme la livraison et le ramassage de produits auprès d’unensemble de clients à l’aide d’une flotte de véhicules [5]. La résolution de ce problème consiste à déterminer unensemble de tournées associées à chaque véhicule de manière à minimiser la distance totale parcourue, le nombrede véhicules utilisés, la somme des retards des clients, etc. Des contraintes additionnelles telles que des fenêtresde temps associées à chaque client peuvent aussi être intégrées dans ce problème. Dans ce cas un intervalle detemps durant lequel chaque client peut être servi est défini [1].

Ce projet vise à proposer et valider des approches heuristiques novatrices pour résoudre des problèmes detournées dynamiques. L’aspect dynamique correspond par exemple à l’apparition de perturbations dans le pro-blème, ou à l’apparition de nouveaux clients au cours du temps. Certaines variantes ont déjà été étudiées et desapproches efficaces peuvent être référencées dans la littérature [3,4].



Bibliographie[1] J. F. Cordeau, G. Laporte and A. Mercier (2001) : A unified tabu search heuristic for vehicle problem with

time windows. Journal of the Operational Research Society 52, 928-936.[2] G. B. Dantzig and J. H. Ramser (1959) : The truck dispatching problem. Management Science 6, 80-91.[3] M. Gendreau, F. Guertin, J. Y. Potvin and E. Taillard (1999) : Parrallel tabu search for real-time vehicle

routing and dispatching. Transportation Science 33, 381-390.[4] A. Larsen (2000) : The dynamic vehicle routing problem. Ph. D. thesis, Lyngby, Danemark, June.[5] M. W. P. Savelsbergh (1995) : The general pickup and delivery problem. Transportation Science 29, 17-29.

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3 Renforcement d’une méthode hybride pour la gestion de perturba-tions dans le domaine aérien

Responsables :– Saïd Hanafi, bureau 88, ISTV2, [email protected]– Christophe Wilbaut, bureau 76 ISTV2, [email protected]

Mots-clés : Programmation Mathématique, Relaxations, Métaheuristique.

Sujet :Les compagnies aériennes opèrent leurs vols selon un programme de vols publié, optimisé du point de vue desrevenus générés. Cependant, il est fréquent que des événements extérieurs viennent en perturber le bon dérou-lement. Dans de tels cas, il s’agit de trouver des solutions performantes permettant d’absorber la perturbationen un temps minimum et, de fait, d’en minimiser l’impact. Les incidents qui doivent être pris en compte dansce problème sont du type : retards de vols (temps d’embarquement allongé, grève des personnels au sol, attented’un passager en correspondance, ?) ; annulations de vols ; indisponibilité d’un appareil ; réduction du nombre devols opérés sur un intervalle de temps donné (conditions météorologiques défavorables ou grève du personnel).Les décisions possibles pour remédier aux problèmes sont : annulations et retards intentionnels, changementsd’appareils et créations éventuelles de nouveaux vols.

Ce problème très complexe englobe plusieurs problèmes rencontrés dans l’industrie aérienne [5] tels que desproblèmes d’affectation de flottes d’appareils [1], d’optimisation de tournées des avions [2], etc.

L’oscillation stratégique [3,4] est étroitement liée aux origines de la recherche tabou, et fournit un moyend’obtenir une interaction efficace entre l’intensification et la diversification. Un algorithme existant, basé surcette méthode, a obtenu des résultats encourageants pour ce problème proposé initialement dans le cadre d’unchallenge international [6]. Le renforcement de la phase constructive, consistant à générer un ensemble de routeset d’itinéraires potentiels pour les avions et les passagers, ainsi que la mise en place de méthodes permettant deretrouver la faisabilité d’une solution sont autant de pistes à explorer pour renforcer cette approche.

Après une période de familiarisation avec le contexte des travaux et la méthode existante, le projet consisteradonc à proposer de nouvelles heuristiques et/ou modèles mathématiques pour minimiser les coûts d’une solutiondu problème.


Matériels/Logiciels :C, C++, CPLEX

Bibliographie[1] J. Abara (1989) : Applying integer linear programming to the fleet assignment problem. Interfaces, 19,

20-38.[2] M. Argüello, J. Bard et G. Yu (1997) : A GRASP for aircraft routing in response to groundings and delays.

Journal of Combinatorial Optimization, 5, 211-228.[3] F. Glover et G. A. Kochenberger (1996) : Critical event tabu search for multidimensional knapsack pro-

blems. In : Osman I.H., Kelly J.P. (editors). Metaheuristics : theory and applications. Boston : Kluwer AcademicPublishers, p. 407-27.

[4] S. Hanafi et A. Fréville (1998) : An efficient tabu search approach for 0-1 multidimensional knapsackproblem. European Journal of Operational Research, 106 pp. 659-675.

[5] D. Klabjan (2005) : Large-scale models in the airline industry. In : G. Desaulniers, J. Desrosiers et M. M.Solomon (editors). Column generation. Springer US, pages 163-195.

[6] M. Palpant, M. Boudia, C.A. Robelin, S. Gabteni et F. Laburthe. M. Palpant, M. Boudia, C. A. Robelin,S. Gabteni et F. Laburthe (2008) : Challenge ROADEF 2009 : gestion de perturbations dans le domaine aérien.Rapport de recherche, Amadeus.

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4 Méthodes de résolution hybrides pour la localisation d’installationsindésirables

Responsables :– Saïd Hanafi, bureau 88, ISTV2, [email protected]– Christophe Wilbaut, bureau 76 ISTV2, [email protected]

Mots-clés : Méthode hybride, Métaheuristique, Localisation, Sac à dos.

Sujet :Les problèmes de localisation d’installations indésirables sont des problèmes d’optimisation NP-difficiles. Diffé-rents travaux ont montré qu’ils ont la structure du problème du sac-à-dos multidimensionnel avec contraintesde demande (MDMKP) (voir [1] par exemple). Le MDMKP est une extension du problème du sac-à-dos mul-tidimensionnel (MKP), dans lequel une ou plusieurs contraintes d’inégalité de type 4, dites de demande, sontintroduites en plus des contraintes d’inégalité de type ≤. Le fait d’ajouter des contraintes de demande compliquefortement la résolution (déjà non triviale) du MKP. Les problèmes de localisation d’installations indésirables ontpar exemple été traitées dans [3] ou [4].

Une des approches les plus efficaces à ce jour pour résoudre le MDMKP est due à Cappanera et Trubian [2].Ils définissent une heuristique sophistiquée de type recherche locale en deux phases. La première phase consisteà essayer d’obtenir un ensemble de solutions réalisables du problème. Une phase de recherche locale est ensuiteappliquée à partir de chacune d’entre elles, en restant dans le domaine réalisable tout au long du processus.

Le but de ce projet est de concevoir et implémenter de nouveaux algorithmes de type hybride, combinant mé-thodes exactes et approchées, pour résoudre le MDMKP. La première partie du projet visera à se familiariser avecle problème en se reportant aux principales références sur le sujet. Cette phase sera également l’occasion de faireune première ébauche des méthodes à mettre en ?uvre pour résoudre le problème. L’implémentation en C ou C++et la validation des algorithmes sur des instances tirées de la littérature feront l’objet de la seconde partie du projet.



Bibliographie[1] P. Cappanera (1999) : Discrete facility location and routing of obnoxious facilities. Ph.D. thesis, Université

de Milan (Italie).[2] P. Cappanera et M. Trubian (2005) : A Local-Search-Based Heuristic for theDemand-Constrained Multi-

dimensional Knapsack Problem.[3] D. Romero-Morales, E. Carrizosa et E. Conde (1997) : Semi-Obnoxious Location Models : a Global Opti-

mization Approach. European Journal of Operational Research, 102, pp 295 ? 301.[4] F. Plastria (2001) : Static Competitive Facility Location : an overview of Optimization Approaches. Euro-

pean Journal of Operational Research, l 129, pp 461-470.

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5 Evaluation distribuée de requêtes dans un environnement mobile

Responsables :– Marie Thilliez, ISTV2, [email protected]

Mots-clés : ordonnancement, heuristiques, VNS.

Sujet :Le développement des technologies sans fil et mobiles permet aujourd’hui d’envisager de plus en plus d’applica-tions dédiées aux clients mobiles. Parmi ces applications, de nombreuses applications prennent en considérationla localisation physique du client afin de leur fournir une information adaptée : par exemple, si un client recherchedes restaurants italiens, une application dépendante de la localisation pourra lui renvoyer les restaurants italiensproches de lui.

L’objectif du projet est de développer un prototype permettant d’utiliser l’ensemble des services disponiblespour l’utilisateur afin d’évaluer de façon optimale sa requête. Dans un 1er temps, il sera nécessaire de mettreen ?uvre un annuaire qui permettra un référencement et une description des services disponibles. Par exemple,cet annuaire permettra de préciser que le client possède :

– 2 services de localisation géographiques (S1/S2) : un GPS qui lui fournit des coordonnées et un service quise base sur un fichier XML pour lui fournir sa localisation sous forme de données sémantiques (bureau,bâtiment, rue etc ?).

– 2 services d’évaluation classique (S3/S4) : un basé sur une base de données relationnelles qui stockentl’ensemble des restaurants ainsi que leurs localisations et leurs spécialités et un autre service basé sur unensemble de fichiers XML qui peuvent également décrire des restaurants.

– 2 services d’évaluation d’opérateur de localisation (S5/S6) : c’est-à-dire des services capables de déterminerdes expressions telles que "le plus proche" des restaurants. Le 1er service peut se baser sur des représentationsGPS et le 2ème sur des représentations sémantiques.

Dans un 2me temps, le prototype devra prendre en charge le découpage de la requête pour distribuer l’évalua-tion vers les différents services de l’annuaire adapté. Par exemple, pour traiter la requête : "quel est le restaurantitalien le plus proche de moi ?". Plusieurs requêtes doivent être évaluées et traitées par les différents services :

– quels sont les restaurants italiens et leurs localisations ? => à évaluer par S1 et S2– quelle est ma localisation ? => à évaluer par S3 et S4– et finalement, quel est le restaurant italien le plus proche de moi ? => à évaluer par S5 et/ou S6 en fonctiondu format des localisations

Un des principaux objectifs de ce prototype est d’être très extensible vis-à-vis des différents types de serviceset applications pris en compte. Ci-dessus, nous avons donné un exemple d’annuaire contenant 6 services, il estsusceptible de référencer de multiples services (plus que 6) et des services très hétérogènes (la description desservices dans l’annuaire doit pouvoir être étendue). D’autre part, ces services peuvent être distants et interrogéssur d’autres machines. Dans un contexte mobile, il sera intéressant de réfléchir au maintien de la cohérence decet annuaire.

Le 2me objectif de ce projet est de répondre à la problématique de décomposition de la requête de la façon laplus générique possible dans le développement du prototype afin de pouvoir envisager dans la mesure du possiblele découpage de tout type de requêtes.



Bibliographie

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6 Développement d’une maquette de test du protocole OLSR pour leroutage avec Qualité de Service dans les réseaux mobiles ad hoc(MANET)

Responsables :– Dhavy GANTSOU, Bureau 79, Bâtiment ISTV2, Tel : 03 27 51 19 44, E-mail : [email protected]

Mots-clés : Réseaux mobiles Ad Hoc , Protocole de routage, OLSR, Qualité de service (QoS).

Sujet :Des protocoles de routage ont été proposés pour les réseaux mobiles ad hoc ?’MANETs” (AODV, OLSR, DSR etc). Le protocole OLSR 1, proposé par l’INRIA, est l’un des plus aboutis. Plusieurs implémentations de ce derniersont actuellement utilisées dans le cadre :

– de la recherche aussi bien dans le domaine civil (Niigata au Japon, CRC au Canada, INRIA en France, GRCen Italie, Unik en Norvège pour ne citer que les plus représentatifs) que dans le domaine militaire (CEDARINRIA en France, Naval Research Laboratory aux USA),

– des réseaux urbains, par le grand public (Freifunk en Allemagne, Lille sans fil, Paris sans fil, Nantes sansfil, etc).

Néanmoins, à ce jour, aucune des implémentations accessibles au grand public n’offre des supports de qualitéde service ?’QoS”. Ce fait est l’une des raisons qui justifie le manque d’applications grand public telles que latransmission de la voix, des images ou de la vidéo dans les MANETs. Garantir la QoS dans les MANET nécessiteque les n ?uds connaissent la qualité des liens avec leurs voisins au regard de différentes métriques, et qu’ils soientcapables de trouver les meilleures routes en fonction des critères de QoS imposés par les applications. Des travauxde recherche menés dans cette optique ont permis de proposer plusieurs solutions dont certaines vont être utiliséesdans le cadre de ce projet.

Pour cela, vous devez partir d’une implémentation existante du protocole OLSR (OLSR natif, en mode besteffort, sans QoS). Votre travail consiste à :

– Modifier les structures de données de l’implémentation de OLSR natif existante afin de les adapter auxspécificités des heuristiques proposées dans le cadre des différents travaux de recherche pré cités et quipermettent la prise en compte des contraintes de la qualité de service ;

– Comparer les valeurs estimées des métriques de qualité de service fournies par le protocole avec celleséventuellement fournies par les drivers des cartes réseaux utilisées ;

– Implémenter et tester une version du protocole OLSR avec QoS en environnement réel, autrement dit, enutilisant des applications à contraintes de qualité de service comme étude de cas.


Matériels/Logiciels : C++ (parfaite maîtrise souhaitée)

Bibliographie Liens utiles :http ://www.inria.fr/valorisation/nouvelles/OLSR.fr.htmlhttp ://cs.itd.nrl.navy.mil/work/olsr/index.php

1. http ://hipercom.inria.fr/olsr/#qolsr

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7 Evaluation de l’utilisation de plusieurs canaux pour la communica-tion dans les réseaux mobiles ad hoc de grande taille basés sur IEEE802.11

Responsables :– Dhavy GANTSOU, Bureau 79, Bâtiment ISTV2, Tel : 03 27 51 19 44, E-mail : [email protected]

– Patrick SONDI

Mots-clés : Réseaux mobiles Ad Hoc, simulation, OPNET.

Sujet :Un obstacle majeur au déploiement de réseaux mobiles ad hoc de très grande taille basé sur le standard IEEE802.11 est le partage du canal de communication. Ainsi, lorsque le nombre de n ?uds (stations) augmente, lestemps d’attente pour accéder au canal augmentent également. De plus, le temps d’occupation diminue, et parsuite le débit disponible pour chaque n ?ud. Il s’ensuit une baisse de performance empêchant la prise en chargedu trafic utile.

Une solution consisterait à utiliser un plus grand nombre de canaux de communication dans le même réseau.Ainsi, chaque canal additionnel pourrait permettre d’ajouter des noeuds supplémentaires. La grande difficultéconsiste à faire en sorte que des n ?uds émettant sur plusieurs canaux soient capables de communiquer les unsavec les autres. Deux approches triviales peuvent être envisagées pour cela :

– La première consiste à équiper tous les n ?uds de la capacité à émettre et recevoir sur plusieurs canaux.Cette solution pose un sérieux problème de coût.

– La seconde, à affecter un canal à chaque n ?ud selon des critères à définir, et à utiliser des n ?uds spéciauxcapables de communiquer sur plusieurs canaux à la fois pour relayer les messages.

Cette seconde approche paraît assez réaliste et peut faire l’objet d’une évaluation par simulation sur OPNET.Les étudiants devront réaliser plusieurs modèles de réseaux et évaluer les performances en fonction de la taille duréseau, du nombre de n ?uds relais et du type de l’application.


Matériels/Logiciels : C++, simulateur OPNET

Bibliographie

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8 Maillage de l’espace

Responsables :– LECOMTE sylvain, ISTV2, bur. 89, [email protected]– DOS SANTOS Philippe , istv2

Mots-clés : BD spatiale, wifiBOT, programmation distribuée

Sujet :Le WifiBot est un petit robot autonome munit de différents capteurs, capable de se déplacer à l’aide d’un pro-gramme (généralement écrit en C/C++). Les WifiBOT peuvent communiquer entre eux à l’aide d’une connexionWifi en mode Ad-Hoc. Il est également possible de venir connecter sur le wifiBOT différents éléments via USB oubluetooth (comme un module GPS par exemple). Les WifiBOT que nous possédons fonctionnent sous WindowsXP.

Un des enjeux majeur dans le déplacement autonome des WifiBOT est la localisation précise de ces robots. Lebut de ce projet est d’étudier la possibilité d’utiliser une BD spatiale pour permettre au WifiBOT de se localiserprécisément dans l’espace où il se trouve.

Matériel mis à disposition : wifiBOT, BD spatiale PostGIS



Bibliographie

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9 Communication inter-Robot

Responsables :– LECOMTE sylvain, ISTV2, bur. 89, [email protected]– DOS SANTOS Philippe , istv2

Mots-clés : wifiBOT, programmation distribuée

Sujet :Le WifiBot est un petit robot autonome munit de différents capteurs, capable de se déplacer à l’aide d’un pro-gramme (généralement écrit en C/C++). Les WifiBOT peuvent communiquer entre eux à l’aide d’une connexionWifi en mode Ad-Hoc. Il est également possible de venir connecter sur le wifiBOT différents éléments via USB oubluetooth (comme un module GPS par exemple). Les WifiBOT que nous possédons fonctionnent sous WindowsXP.

Le but de ce projet est de réaliser à la fois l’évitement d’obstacle (en utilisant soit la WebCAM IP qui équipeles robots, soit les détecteurs de présence), et également le suivi de robot (un robot doit être capable d’en suivreun autre à une distance fixe, via communication entre les 2 robots)

Matériel mis à disposition : wifiBOT, BD spatiale PostGIS



Bibliographie

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10 Captation du contexte d’exécution sur plateforme ANDROID

Responsables :– LECOMTE sylvain, ISTV2, bur. 89, [email protected]

Mots-clés : Android, mobilité, communication inter-véhicules

Sujet :Dans le cadre des travaux sur les communications entre véhicules, nous sommes confrontés à un changementrapide et incessant du contexte d’exécution (connexion réseau, vitesse, localisation, nombre de voisins, ?)

Le but de ce projet est de réaliser un module déployable sur smartphone HTC Hero capable de capter cecontexte en arrière plan et d’être intérogé via une interface à définir.

Matériel mis à disposition : HTC Hero, émulateur android



Bibliographie

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11 Développement d’une application de géolocalisation adaptable pourSmartphone

Responsables :– DESERTOT Mikael, ISTV 2, Bureau 89, 03.27.51.19.50, [email protected]

Mots-clés : Composants dynamiques, Logiciel embarqué, Java, OSGi, Application orientée véhicules

Sujet :Contexte :Ce projet s’inscrit dans le contexte d’applications inter-véhiculaires, aux travers desquelles des véhicules

peuvent s’échanger des données ou partager des services. Ce type d’application est spécifique en raison, d’unepart, du matériel contraint (exécution, mémoire, stockage) qui l’embarque et, d’autre part, des caractéristiques del’environnement (le véhicule est en mouvement, les connexions réseaux peu fiable, l’environnement est dynamique).

Objectifs :Dans ce contexte, l’objectif du projet est de s’intéresser au problème de la localisation, plus particulièrement à

l’évolution au cours du temps des différents moyen disponibles pour réaliser cette localisation (GPS, Wifi, 3G, ?)et à l’adaptation de l’application en fonction des services effectivement utilisables. Le projet se déroulera en troisétapes, la prise en main du matériel, l’installation et la compréhension de la plate-forme (Sprint), puis le déve-loppement des composants nécessaires. Le développement sera réalisé en Java en utilisant la plate-forme à servicedynamiques OSGi (sera vu en module Programmation par Composant au premier semestre).

Nombre d’étudiants requis : 1 ou 2

Matériels/Logiciels : Smartphone HTC Touch HD (Fourni), Java, OSGi, Sprint, Eclipse, Windows/Mac/Linux

Bibliographie

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12 Mise en place d’une application de collecte et de traitement del’information s’appuyant sur la RFID (lecteurs, tags) en suivant unstandard industriel (EPC Global)


Mots-clés : RFID, Composants dynamiques, Java, OSGi, Collecte d’information, Java EE

Sujet :Contexte :La RFID est actuellement une technologie en pleine expansion. Les applications s’appuyant sur les données

collectées sur l’ensemble des étiquettes (tags) qui prolifère dans notre environnement offrent de nombreuses pos-sibilités aux utilisateurs et aux entreprises pour le suivi de matériel, la traçabilité ou encore l’identification.

Objectifs :Dans ce contexte, l’objectif du projet est de s’intéresser à la mise en place d’une application orientée véhicule

s’appuyant sur la technologie RFID. Le but est de simuler la collecte et le traitement d’information en provenanced’un parking disposant de cette technologie afin d’offrir des services de plus haut niveau permettant une meilleuregestion des places disponibles et des services spécifiques à certains usagers. Le développement de cette applicationdevra s’appuyer sur le standard industriel EPC Global et sera réalisé en Java. Les différents composants misen ?uvre s’appuieront sur les modèles Java EE et OSGi (ces deux technologies seront étudiées durant le modulede Programmation par Composant du premier semestre) .


Matériels/Logiciels : Lecteur de tags+tag (Tikitag/Touchatag), i-buddy (Fournis) – Java, Java EE, OSGi,Eclipse, Windows/Mac/Linux

Bibliographie

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13 Développement de composants dynamiquement adaptables pour laconnexion aux différents réseaux disponibles dans le contexte desapplications mobiles.


Mots-clés : Google Android, Composants dynamiques, Logiciel embarqué, Java, OSGi, Application orientéevéhicules

Sujet :Contexte :Ce projet s’inscrit dans le contexte d’applications inter-véhiculaires, aux travers desquelles des véhicules

peuvent s’échanger des données ou partager des services. Ce type d’application est spécifique en raison, d’unepart, du matériel contraint (exécution, mémoire, stockage) qui l’embarque et, d’autre part, des caractéristiques del’environnement (le véhicule est en mouvement, les connexions réseaux peu fiable, l’environnement est dynamique).

Objectifs :Dans ce contexte, l’objectif du projet est de s’intéresser aux choix et à la décision de connexion aux différents

réseaux que le véhicule va pouvoir rencontrer au cours du temps. Par exemple, un véhicule pourra utiliser unréseau Wifi ad-hoc en présence d’autres véhicules, se connecter à une infrastructure s’il est proche d’une bornepublique, ou encore utiliser le réseau privé déployé dans un parking souterrain. Les choix de connexions ainsique les composants permettant de telles connexions devront donc êtres adaptés au cours du temps. C’est cetteproblématique qui est abordée au travers de ce projet. Le travail se déroulera en trois étapes, la prise en main dumatériel, installation et compréhension de la plate-forme (Android), puis développement des composants néces-saires. Le développement sera réalisé en Java en utilisant la plate-forme à service dynamiques OSGi (sera vu enmodule Programmation par Composant au premier semestre).


Matériels/Logiciels : Smartphone HTC Touch (si Android ok) (Fournis si Android Ok) – Java, Environe-ment de développement Android, OSGi, Eclipse, Windows/Mac/Linux

Bibliographie

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14 Simulation de communication inter-véhicules par réseau ad-hoc :étude comparative de solutions multi-agents

Responsables :– Emmanuelle Grislin-Le Strugeon, bureau 119, bat. Malvache (Jonas 1), LAMIH, [email protected]

– Emmanuel Adam, bureau 119, bat. Malvache (Jonas 1), LAMIH, [email protected]

Mots-clés : réseau ad-hoc, simulation, agents autonomes

Sujet :Il s’agit de simuler l’échange de messages entre véhicules par réseaux ad-hoc. La simulation doit permettre de re-présenter les déplacements de véhicules à différentes vitesses sur un réseau routier simplifié. Les véhicules simuléspossèdent la capacité d’entrer/sortir de réseaux ad-hoc. Il faut pouvoir représenter la diffusion des données enfonction des distances entre les véhicules, et l’utilisation de différents protocoles.

L’approche choisie est d’utiliser une simulation à base d’agents : chaque véhicule est simulé à l’aide d’un agentautonome. Deux plate-formes multi-agents sont envisagées pour supporter cette simulation : NetLogo et Jade.

Le travail demandé consiste à étudier ces deux solutions et les comparer relativement au contexte de simulationvisé. Il faudra installer ces plate-formes et les utiliser pour développer un petit exemple de réseau simulé. Enfin,il faudra conclure en préconisant l’une ou l’autre de ces solutions en montrant leurs possibilités et limitations.


Matériels/Logiciels : Java, Eclipse, Jade, NetLogo

Bibliographie

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15 Evaluateur de requêtes continues pour VESPA

Responsables :– Thierry Delot, Bureau 86, 03.27.51.19.56, Bâtiment ISTV2 , [email protected]

Mots-clés : VESPA, Réseaux ad hoc inter-véhicules, Bases de données, Evaluation de requêtes

Sujet :Contexte :Ce projet s’inscrit dans le développement du système VESPA (Vehicular Event Sharing with a mobile P2P

Architecture). VESPA est un système d’assistance aux conducteurs qui repose sur l’échange d’événements entrevéhicules. VESPA supporte la dissémination de différents événements dans un réseau ad hoc inter-véhicules (VA-NET) : véhicule en panne, place de stationnement disponible, freinage d’urgence d’un véhicule, obstacle sur lachaussée, etc. VESPA utilise des réseaux sans fil de courte portée (de type IEEE 802.11 ou Ultra Large Bande parexemple) pour transporter les informations. Un prototype de VESPA a été développé avec Microsoft .NET/C#sur des smartphones HTC équipés de récepteurs GPS.

Objectifs :Le but de ce projet est de réaliser un évaluateur de requêtes continues pour VESPA. Cet évaluateur doit

permettre au conducteur d’exprimer des besoins sous la forme de requêtes (e.g., quelles sont les places de station-nement disponibles à proximité). Contrairement à des requêtes classiques (e.g., SQL par exemple), le résultat detelles requêtes (dites continues) doit être mis à jour au cours du temps pour intégrer les mises à jour fréquentes(dues à la forte mobilité des véhicules notamment). De nouveaux résultats doivent alors être ajoutés (e.g., nou-velles places libres détectées) ou supprimés (le véhicule s’est éloigné d’une place ou celle-ci est maintenant occupéepar un autre véhicule) dans le résultat communiqué au conducteur.


Matériels/Logiciels : Simulateur, Smartphone HTC (Fournis) — Windows Mobile, C#

Bibliographiehttp ://www.univ-valenciennes.fr/ROI/SID/tdelot/vespa/

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16 Développement d’un outil graphique de création de simulation dansle simulateur VESPA

Responsables :– Thierry Delot, Bureau 86, 03.27.51.19.56, Bâtiment ISTV2 , [email protected]

Mots-clés : VESPA, Système d’information géographique, SGBD spatial.


Architecture). VESPA est un système d’assistance aux conducteurs qui repose sur l’échange d’événements entrevéhicules. VESPA supporte la dissémination de différents événements dans un réseau ad hoc inter-véhicules (VA-NET) : véhicule en panne, place de stationnement disponible, freinage d’urgence d’un véhicule, obstacle sur lachaussée, etc. VESPA utilise des réseaux sans fil de courte portée (de type IEEE 802.11 ou Ultra Large Bandepar exemple) pour transporter les informations.

Objectifs :Un simulateur a été développé dans le but d’évaluer l’efficacité de certaines fonctionnalités propres à VESPA.

Le simulateur permet entre autre de simuler différents événements décrits précédemment dans un environnementréaliste dont les données routières sont extraites de la base de données MultiNet de TeleAtlas. Actuellement, laconstruction d’une simulation repose sur la connaissance des positions GPS exactes des routes et l’interactionavec un fichier kml permettant l’affichage des données géo-spatiales.

Le but de ce projet est de proposer une solution graphique permettant de s’abstraire, au moins partiellement,des données GPS lors de la génération d’une simulation (création des routes, ajout des véhicules, ajout des évé-nements, . . .).


Matériels/Logiciels : Simulateur, Smartphone HTC (Fournis) — Windows Mobile, C#


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17 Gestion et création de parking dans VESPA

Responsables :– Thierry Delot, Bureau 86, 03.27.51.19.56, Bâtiment ISTV2 , [email protected]– Nicolas Peon, ISTV2, [email protected]

Mots-clés : VESPA, Réseaux ad hoc inter-véhicules



Objectifs :VESPA dispose d’un simulateur afin d’évaluer les performances des algorithmes développés, que ce soit pour

des simulations gérant des événements mobiles ou pour gérer des événements statiques comme les événementsémanent des parkings. Le but de ce projet consiste à créer une interface graphique permettant de créer un parking,de le sauvegarder (XML), de le charger, de créer des points attractifs (e.g entrée de magasin) et de créer unezone graphique dans laquelle nous pouvons générer un flux d’arrivé de véhicule en le symbolisant par une courbetemporelle.


Matériels/Logiciels : PC/MAC, Java


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18 Protocole de réservation de places de stationnement pour VESPA

Responsables :– Thierry Delot, Bureau 86, 03.27.51.19.56, Bâtiment ISTV2 , [email protected]– Nicolas Peon, ISTV2, [email protected]

Mots-clés : VESPA, Réseaux ad hoc inter-véhicules, Programmation répartie



Objectifs :VDans VESPA, certains événements échangés peuvent générer de la compétition entre les véhicules (e.g., une

place de stationnement disponible). Les ressources correspondantes ne doivent donc pas être communiquées à tousles conducteurs cherchant une place mais à un seul qui peut être choisi de différentes manières. L’objectif de ceprojet est d’implémenter dans notre prototype de VESPA, codé en C#, le protocole de réservation décrit dans [1].Ce protocole repose sur l’utilisation d’un coordinateur (e.g., le véhicule qui libère une place de stationnement),en charge de l’allocation de la place libre.


Matériels/Logiciels : Smartphone HTC (Fourni) – Windows Mobile, C#

Bibliographie[1] T. Delot, N. Cenerario, S. Ilarri, S. Lecomte (2009). A Cooperative Reservation Protocol for Parking Spaces

in Vehicular Ad Hoc Networks. 6th International Conference on Mobile Technology, Applications and Systems(ACM Mobility), ACM Digital Library, Best Paper Award, Nice, septembre.

http ://www.univ-valenciennes.fr/ROI/SID/tdelot/vespa/

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19 Composition de services/rôles d’objets tactiles

Responsables :– Emmanuel Adam, Bureau 119, Lamih - Bâtiment Malvache , [email protected]

Mots-clés : Multi-agent, Agrégation de rôles

Sujet :Ce sujet s’inscrit dans le projet ANR "TTT" : Table Tangible Traçante. Il s’agit de concevoir des applicationsbasées sur l’utilisation d’une table munies de capteurs RFID. Afin d’interagir avec les applications, plusieursutilisateurs pourront poser, déplacer des objets réels (dits tangibles) sur la table. Des objets virtuels, dépendantde l’application, sont projetés sur la table.

Une gestion cohérente des objets tangibles (réels) et virtuels doit être établie ; et celle-ci doit être répartie surchaque objet. Les objets sont donc contrôlés chacun par un agent.

Plusieurs objets peuvent être combinés afin de créer un nouvel objet (par exemple poser un moteur sur unchâssis crée un nouvel objet de type véhicule...).

L’objectif de ce projet est donc de permettre la création d’une nouvelle entité (agent) englobant le comporte-ment résultant de la composition des comportements des objets tangibles manipulés par l’utilisateur.

Une première bibliothèque de rôles existent, programmé en Java à l’adie de la plateforme multi-agent JADE,il s’agira d’étendre cette bibliothèque.


Matériels/Logiciels :Java, Jade, Eclipse

BibliographieTTT : cf. Site http://multicom.imag.fr/recherche/?type=article&id_article=94&Mode=ArticleListeAgents et Jade : cf site http://emmanuel.adam.free.fr/site/spip.php?article9

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20 Négociation

Responsables :– Gael Hette,Lamih - Bâtiment Malvache , [email protected]– Sylvia Estivie, Bureau 119, Lamih - Bâtiment Malvache , [email protected]– Emmanuel Adam, Bureau 119, Lamih - Bâtiment Malvache , [email protected]

Mots-clés : Multi-agent, Negociation

Sujet :Ce sujet s’inscrit dans le projet "LUMD" : Logistique Urbaine Mutualisée et Durable.

Il s’agit dans ce projet d’optimiser le traffic lié à la logistique urbaine, en se basant sur la notion de mutualisa-tion d’entrepôts, de moyen de transport, . . .Plus précisément, il s’agit de permettre à une entreprise concurrente,devant livrer des quantités importantes de marchandises en ville, d’avoir un comportement coopératif, en of-frant aux autres entreprises la possibilité de louer ses zones de stockages de marchandises, et/ou ses moyens detransport.

Dans ce projet plusieurs types de partenaires intervient : les fournisseurs, les gestionnaires d’entrepôts, et lesconvoyeurs.

Un première partie du projet concerne la recherche initiale de partenaires : il s’agit, sur base des tarifs encours, pour chaque fournisseurs de trouver les bons partenaires sur base de négociations.

Une seconde partie du projet, non demandée ici, concerne la mise à jour des partenaires en cas de défaillancede l’un d’eux.



BibliographieWADE : http://jade.tilab.com/wade/JADE : http://jade.tilab.com/Cours sur les agents : cf site http://emmanuel.adam.free.fr/site/spip.php?article9

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21 Gestion d’imprévus

Responsables : Responsables :– Gael Hette,Lamih - Bâtiment Malvache , [email protected]– Emmanuel Adam, Bureau 119, Lamih - Bâtiment Malvache , [email protected]– Sylvia Estivie, Bureau 119, Lamih - Bâtiment Malvache , [email protected]

Mots-clés : Multi-agent, Workflow

Sujet :Ce sujet s’inscrit dans le projet "LUMD" : Logistique Urbaine Mutualisée et Durable.

Il s’agit dans ce projet d’optimiser le traffic lié à la logistique urbaine, en se basant sur la notion de mutualisa-tion d’entrepôts, de moyen de transport, . . .Plus précisément, il s’agit de permettre à une entreprise concurrente,devant livrer des quantités importantes de marchandises en ville, d’avoir un comportement coopératif, en of-frant aux autres entreprises la possibilité de louer ses zones de stockages de marchandises, et/ou ses moyens detransport.

Dans ce projet plusieurs types de partenaires intervient : les fournisseurs, les gestionnaires d’entrepôts, et lesconvoyeurs.

Un première partie du projet, non demandée ici, concerne la recherche initiale de partenaires : il s’agit, surbase des tarifs en cours, pour chaque fournisseurs de trouver les bons partenaires sur base de négociations.

Une seconde partie du projet concerne la mise à jour des partenaires en cas de défaillance de l’un d’eux. Surbase d’un réseau d’agent pré défini, des pannes sont simulées auprès des entrepots, des transporteurs, et les agentsdoivent trouver au pus vite la meilleure solution locale temporaire.

Le prototype sera programmé en Java, à l’aide de WADE (Workflows and Agents Development Environment),une plateforme indépendante du domaine, basée sur JADE (Java Agent DEvelopment Framework), une plateformemulti-agents implémentée en Java.

Le plugin WOLF pour Eclipse pourra être utilisé.


Matériels/Logiciels :plateforme WADE ; platefome JADE ; Eclipse ; plugin WOLF ; Langage JAVA

BibliographieWADE : http://jade.tilab.com/wade/JADE : http://jade.tilab.com/Cours sur les agents : cf site http://emmanuel.adam.free.fr/site/spip.php?article9

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22 Réseaux bayesiens répartis : aide au choix d’un fauteuil roulantmanuel


Mots-clés : Aide à la décision, réseau bayesien, Multi-agent

Sujet :Ce sujet se place dans le cadre du projet ANR-TecSan : SACR-FRM (Approches de la Sociologie, de la Bioméca-nique et de l’Intelligence Artificielle Distribuée pour la réalisation d’un Système d’Aide au Choix et aux Réglagesdes Fauteuils Roulants Manuels).

Ainsi que l’intitulé l’indique, le choix et le réglage d’un fauteuil roulant manuel (FRM) impliquent l’utilisation,la combinaison, d’informations provenant de sources bien définies, mais toutefois distinctes.

Le problème est de nature distribuée (physiquement et logiquement) : des informations liées aux donnéescliniques et techniques permettent de guider sur le choix d’un FRM ; des informations sociologiques permettentd’évaluer les risques sur l’utilisateur de l’utilisation du fauteuil proposé ; finalement des informations sur lesfauteuils existants permettent de proposer les FRM les plus pertinents.

Chacun de ces domaines est contrôlé par un agent ; les informations précitées font partie des connaissancesdes agents et sont gérées par un ou plusieurs réseaux bayésiens (BN) en ce qui concerne les aspects cliniques etsociologiques (par exemple, les données cliniques et techniques sont actuellement représentées par un BN de 80nĲuds).

L’objectif de ce sujet est de concevoir un ensemble de réseaux dialogant selon le principe suivant : le réseau 1déduit des caractéristiques de FRM à partir des données entrées ; le réseau 2 calcule les risques sur l’utilisateuret le patient ; le réseau 3, constitué de noeuds d’utilités, cherche à optimiser le choix (en diminuant l’inconfort).

Une implémentation en langage Java, utilisant les librairies de Netica est à réaliser ainsi que des tests d’inté-gration avec le prototype d’interface utilisateur existant.


Matériels/Logiciels :Netica ; Langage JAVA

BibliographieNetica : http://www.norsys.com/

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23 Simulation de gestion d’atelier de production par systèmes multi-agents


Mots-clés : simulation, systèmes multi-agent, gestion d’atelier de production

Sujet :Les agents logiciels, qui constituent des Systèmes Multi-Agents (SMA) sont de plus en plus utilisés, tant en cequi concerne la simulation d’organisations (humaine, animale, végétale ou artificielle), qu’en ce qui concerne laréalisation d’un objectif précis qui nécessite des distributions de tâches et des synchronisations de résultats et/oudes agents (par exemples, la recherche d’information sur internet, la coordination de robots mobiles dans les sys-tèmes de production, . . .). Ce projet porte sur l’application de SMA pour le contrôle décentralisé de la logistiqued’un atelier de production.

Ce projet se place dans le cadre d’un appel à projets de la communauté SMA francophone, et plus précisémentdu groupe COLLINE (COLLectif, INteraction, Emergence). L’atelier graphique existe déjà et un exemple derésolveur est présent, il s’agira de relier les agents développés à cet atelier afin d’observer leurs comportement dansla recherche de la meilleure solution. Différents scenarii d’ateliers possibles ont été établis (nombre de machines,de stations de travail, d’opérateurs, de traitement à effectuer, de pannes), il s’agira de tester l’adaptation desagents face à ces différents scenarii.

Le développement s’effectuera en java, en utilisant les librairies de la plateforme Jade, et sera donc couplé àun atelier graphique.

Les étapes de ce projet sont les suivantes :– Etude bibliographique sur les organisations multi-agents (OMA), les Organisation Multi-Agents Holonique,– Proposition de solutions de gestion d’un atelier de production,– Conception et programmation sous Jade et tests.


Matériels/Logiciels :Langage JAVA ; JADE

Bibliographiegroupe COLLINE (et plateforme graphique dans la rubrique nouveau) : http://www.irit.fr/COLLINE/site de JADE (Java Agent DEvelopment Framework) : http://jade.tilab.com/cours sur les agents et la programmation d’agents : http://emmanuel.adam.free.fr/site/spip.php?article9

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24 Attribution de services à des agents logiciel sur un réseau


Mots-clés : systèmes multi-agent, services, RTTI, OWL-S

Sujet :Un agent logiciel est un module autonome, ayant des compétences particulières, capable de communiquer avecd’autres agents. Il existe différentes librairies permettant de créer de tels agents. Ainsi la plateforme JADE, pro-pose un ensemble de classes Java permettant de créer des agents, de les connecter, de leur ajouter des compétences(classes contenant les fonctions que doivent exécuter les agents) et de les faire communiquer. C’est cette librairiequi sera utilisée.

Nous avons développé une première version de cette plateforme, qui fonctionne pour des rôles fixes (ne pouvants’adapter), il s’agira ici d’étendre cette plateforme pour permettre à un agent de choisir d’autres implémentationsdes services qu’il doit rendre.

La description des rôles et services est actuellement sous forme XML, un passage à OWL-S est envisagé (dansle cadre d’un travail en binôme sur ce sujet).

Les étapes de ce projet sont les suivants :– Etude bibliographique sur les organisations multi-agents (OMA), les Organisation Multi-Agents Holonique,– Proposition de solutions pour l’implémentation de rôles dynamiques,– Conception et programmation sous Jade et tests.



Bibliographiesite de JADE (Java Agent DEvelopment Framework) : http://jade.tilab.com/cours sur les agents et la programmation d’agents : http://emmanuel.adam.free.fr/site/spip.php?article9

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25 Détection de leaders d’opinions dans un site communautaire


Mots-clés : analyse de l’information ; classification

Sujet :Le sujet porte sur la définition, l’adaptation de profils d’utilisateurs de sites communautaires, ainsi que sur l’agré-gation de ces profils en catégories non disjointes ; ceci par utilisation d’agents s’auto-organisant (par regroupement)sur base des préférences utilisateurs.

Chaque agent représente un utilisateur et gère son profil, initialement déduits des critères saisis par l’utilisateur.Ces critères, de l’ordre d’une cinquantaine par utilisateur, sont discriminants et d’un nombre d’états différentselon le critère. Les accointances d’un agent sont dans un premier temps définies par l’utilisation d’une carteauto-organisatrice (actuellement utilisée pour effectuer une cartographie des profils utilisateurs) et correspondentaux agents dont les profils gérés présentent une proximité intéressante.

Un premier aspect du projet concerne la structure multi-hiérarchique du système multi-agent. Chaque hiérar-chie représente une « bulle », un ensemble de personnes présentant un sous-profil similaire, c’est-à-dire un grouped’intérêt particulier. Les utilisateurs pouvant appartenir à différents groupes d’intérêts, en terme d’architecturemulti-agent, ceci se traduit par l’existence de hiérarchie flexibles et imbriquées (une pour chaque profil). A la têted’une hiérarchie se trouve l’agent représentant le groupe auprès des agents des autres profils. Dans les niveauxinférieurs se trouvent les agents représentant des variantes du profil du groupe.

Une grande partie du projet portera sur l’analyse du problème et la proposition de solutions.



Bibliographiecours sur les agents et la programmation d’agents : http://emmanuel.adam.free.fr/site/spip.php?article9

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26 Simulateur de trafic routier par approche multi-agent


Mots-clés : système multi-agents, trafic routier, java

Sujet :Les systèmes multi-agent permettent la mise en place de systèmes qui opèrent dans un environnement qui évoluede manière constante et à propos duquel ces systèmes possèdent une information partielle ou incorrecte.

Ce projet vise l’utilisation de systèmes multi-agents afin de simuler le fonctionnement d’un trafic routier à uncarrefour, ou rond point par exemple.

Afin de pouvoir tester toutes les stratégies possibles de comportement dans un trafic dense, il est nécessairede posséder une plateforme générique. Une première version, complète, a été développée, mais les comportementsdes véhicules sont fixés ; et il n’est pas possible de modifier le réseau routier.

Il s’agirait de reprendre ce code et de le rendre générique en terme de comportement de véhicules et adaptableen terme de structure de réseau routier (un utilisateur doit pouvoir modifier le circuit etc. . .)



Bibliographiesite de JADE (Java Agent DEvelopment Framework) : http://jade.tilab.com/cours sur les agents et la programmation d’agents : http://emmanuel.adam.free.fr/site/spip.php?article9

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projets m2 tnsid 2009/2010emmanuel.adam.free.fr/site/img/pdf/projet.pdfprojets m2 tnsid 2009/2010 e....

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