A propos d'Inria
Inria est l'institut national de recherche dédié aux sciences et technologies du numérique. Il emploie 2600 personnes. Ses 215 équipes-projets agiles, en général communes avec des partenaires académiques, impliquent plus de 3900 scientifiques pour relever les défis du numérique, souvent à l'interface d'autres disciplines. L'institut fait appel à de nombreux talents dans plus d'une quarantaine de métiers différents. 900 personnels d'appui à la recherche et à l'innovation contribuent à faire émerger et grandir des projets scientifiques ou entrepreneuriaux qui impactent le monde. Inria travaille avec de nombreuses entreprises et a accompagné la création de plus de 200 start-up. L'institut s'eorce ainsi de répondre aux enjeux de la transformation numérique de la science, de la société et de l'économie. Ingénieur de recherche F/H Comportements en essaim : expérimentation avec drones CrazyFlies
Type de contrat : CDD
Niveau de diplôme exigé : Bac +5 ou équivalent
Autre diplôme apprécié : Thèse
Fonction : Ingénieur scientifique contractuel
Niveau d'expérience souhaité : Jusqu'à 3 ans
A propos du centre ou de la direction fonctionnelle
Le centre Inria de Lyon est le 9ème centre de recherche Inria. Créé en janvier 2022, il regroupe environ 320 personnes au sein de 19équipes de recherche et des services supports à la recherche.
Ses équipes sont localisées à Villeurbanne, à Lyon Gerland, ainsi qu'à Saint-Etienne.
Le centre de Lyon est présent dans les domaines du logiciel, du calcul distribué et haute performance, des systèmes embarqués, du calcul quantique et de respect de la vie privée dans le monde numérique, mais aussi de la santé et de la biologie numériques.
Contexte et atouts du poste
Ce poste d'Ingénieur de recherche se déroulera dans l'équipe Chroma à Lyon. L'équipe étudie des algorithmes et des modèles pour permettre à des agents/robots autonomes de percevoir, décider et s'adapter à leur environnement, en combinant méthodes probabilistes, machine learning, techniques de planification, prise de décision multi-agents et outils d'optimisation sous contraintes. L'équipe développe et maintient plusieurs plateformes expérimentales, et est impliquée dans plusieurs projets académiques et industriels dans le domaine de la robotique mobile et aérienne.
Ce poste d'ingénieur de deux ans s'inscrit dans le cadre du projet INRIA/AID BioSwarm : Algorithmes bio-inspirés pour la recherche collective et la prise de décision dans les essaims de drones. La mission sera réalisé en collaboration avec Olivier Simonin (CITI/Chroma) et Emanuele Natale (Inria Sophia Antipolis), porteurs du projet BioSwarm.
Mission confiée
Dans ce poste, la problématique centrale est l'étude du passage des modèles discrets simplifiés de comportements observés dans la nature, en particulier chez les insectes, vers des comportements exploitables par un essaim de robots aériens (swarm of UAVs). Certaines propriétés ou tâches peuvent être réalisées avec une forte robustesse sans requérir des communications lourdes ou centralisées. Les modèles mathématiques de certains de ces comportements permettent d'étudier et montrer ces propriétés, mais en retour il reste difficile et peu étudié comment ils peuvent être portés sur des systèmes réels autonomes, comme une flotte de robots mobiles (à l'exception de travaux comme [3]). C'est ce passage du modèle mathématique à l'implémentation robotique, soutenu par une évaluation expérimentale, qui est l'objet de ce poste. La partie expérimentale sera réalisée avec la plateforme de mini-drones CrazyFlies disponible dans l'équipe Chroma.
Le travail se focalisera sur deux modèles récents de la littérature :
- L'évaluation par des agents de leur densité dans un espace limité selon un modèle inspiré du comportements des fourmis [1]. Cet article propose un algorithme reposant sur les marches aléatoires. L'enjeu sera d'étudier comment ce modèle, proposé dans un cadre discret 2D, peut être étendu à un contexte continu et 3D d'une flotte de mini-drones CrazyFlies.
- Dans [2] la formalisation mathématique d'un mécanisme neurologique dans le circuit olfactif de la drosophile a permis une nouvelle implémentation d'un classifieur pour le regroupement des plus proches voisins (NNC) dans la configuration difficile de l'apprentissage fédéré (AF). Il s'agira d'examiner comment ce modèle peut être adapté à une tâche d'apprentissage dans une flotte de drones autonomes aux communications limitées.
Une interaction avec le doctorant du projet BioSwarm, travaillant sur la modélisation mathématiques, sera nécessaire. Par ailleurs, les travaux expérimentaux pourront s'appuyer sur un travail préalable en simulation, en particulier avec l'outil [Gym PyBullet Drones software] (https://utiasdsl.github.io/gym-pybullet-drones/), utilisé dans la thèse.
L'ingénieur(e) recruté(e) sera intégré(e) à l'équipe Chroma travaillant sur plusieurs projets robotiques, et travaillera en collaboration avec l'ingénieur de recherche Inria (IR) responsable de la plateforme de drones (Nicolas Valle). Il (Elle) pourra être amené(e) à participer à rédaction de publications sur les travaux du projet.
[1] C. Musco, H-H. Su, and N. A. Lynch, "Ant-inspired density estimation via random walks" Proc. Natl. Acad. Sci. (PNAS), 114 (40), pp 1, 2017
[2] P. Ram and K. Sinha "Federated Nearest Neighbor Classification with a Colony of Fruit-Flies", Proceedings of the AAAI Conference on Artificial Intelligence, 36(7), pp 8.
[3] A. Glad, O. Simonin, O. Buffet, F. Charpillet "Influence of Different Execution Models on Patrolling Ants Behavior : from Agents to Robots", 9th International Conference on Autonomous Agents and Multiagent Systems (AAMAS'10), 2010.
Principales activités
Les activités de l'ingénieur(e) recruté(e) consisteront à :
- Adapter et implémenter des modèles mathématiques ou algorithmes bio-inspirés sur une flotte de robots aériens.
- Réaliser des expérimentations avec une flotte de drones CrazyFlies. Un travail préalable en simulation est à prévoir.
- Évaluer les performances des tâches réalisées avec drones, et analyser les propriétés initialement définis dans les modèles mathématiques.
- Rédaction de rapports d'avancement.
Compétences
Diplôme d'Ingénieur ou Master 2 en Robotique et/ou IA/Informatique
- Bonne formation théorique et expérimentale en robotique ou IA
- Bonne compétence en programmation (python et/ou C++)
Les qualifications suivantes seraient un avantage :
- Expérience dans le déploiement de robots mobiles ou aériens
- Connaissance de ROS (ROS 1 ou 2)
- Expérience dans l'utilisation de simulateurs robotiques et/ou la modélisation de systèmes multi-agents
- Maîtrise du français et de l'anglais (écrit et parlé)
Avantages
- Restauration subventionnée
- Transports publics remboursés partiellement
- Congés : 7 semaines de congés annuels + 10 jours de RTT (base temps plein) + possibilité d'autorisations d'absence exceptionnelle (ex : enfants malades, déménagement)
- Possibilité de télétravail (90 jours par an flottants) et aménagement du temps de travail
- Prestations sociales, culturelles et sportives (Association de gestion des oeuvres sociales d'Inria)
- Accès à la formation professionnelle
- Participation employeur mutuelle santé (sous conditions)
Rémunération
A partir de 2 692 € brut mensuel selon expérience et diplômes.
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