Contrôle efficace et fiable, garantissant la sécurité face aux incertitudes des systèmes autonomes – EUtonomous

Les véhicules autonomes, robots spatiaux, réseaux énergétiques, etc., les systèmes autonomes (SA) envahissent notre société. Alors que les systèmes autonomes s'attaquent à des tâches de plus en plus complexes dans des situations dynamiques imprévisibles, ils doivent garantir un fonctionnement efficace et fiable dans un large éventail d'incertitudes. Celles-ci comprennent des perturbations dangereuses dues à des environnements dynamiques, par exemple des piétons qui traversent accidentellement la route ou des systèmes de purification de l'air qui se mettent en marche par inadvertance à bord d'avant-postes spatiaux. Ces perturbations sont actuellement à peine modélisées en raison de leur complexité, ce qui représente un défi de taille pour un contrôle efficace et sûr des AS. L'urgence est évidente : nous avons besoin d'algorithmes fiables pour contrôler les AS qui non seulement améliorent les performances mais aussi respectent les normes de sécurité face à ces incertitudes mal modélisées.

EUtonomous comblera cette lacune en s'éloignant des représentations traditionnelles de l'incertitude. Grâce à des modèles probabilistes plus structurés, Je réaliserai une modélisation précise d'incertitudes complexes souvent dangereusement sous-modélisées dans la pile de prise de décision. Je montrerai qu'une modélisation aussi précise est très rentable : la structure de ces modèles peut être exploitée pour calculer des (modèles) de substitution basés sur des données qui, pour la première fois, se révèlent dignes de confiance dans des situations dynamiques imprévisibles. Je concevrai ensuite de nouveaux algorithmes pour un contrôle efficace et sûr contre l'incertitude de ces substituts. Des garanties théoriques et des calculs rapides doteront ces algorithmes d'une capacité unique à atténuer efficacement des résultats rares et sous-estimés, mais potentiellement catastrophiques. Bien que les algorithmes d'EUtonomous s'étendent à plusieurs applications, par exemple la mobilité autonome et l’approvisionnement en énergie durable, j'évaluerai leur fiabilité par le biais d'expériences sur des robots spatiaux fonctionnant dans des conditions critiques de sécurité à bord de la Station spatiale internationale. L'un des principaux objectifs consiste à tester l'autonomie requise à bord des futurs avant-postes spatiaux en vue de la colonisation de la Lune.