Contrôle optimal pour la planification d'expérience itérative robuste en non linéaire – OCARINA

La planification d’expérience optimise l’acquisition et l’exploitation des données pour réduire la charge expérimentale. Pour l’identification de paramètres des systèmes d’entrée-sortie basés sur des modèles, une approche courante est d’optimiser la matrice d’information de Fisher pour réduire l’incertitude liée à la nature stochastique des expériences. Lorsque le modèle est un système dynamique, cela s’interprète comme du contrôle optimal. L’objectif du projet OCARINA est d’explorer le contrôle géométrique pour la planification d’expérience, en affinant les résultats existants et en définissant de nouveaux exemples fondamentaux pour guider le développement d’algorithmes.

En non linéaire, un défi crucial est d’intégrer les informations antérieures dans les solutions optimales. Une stratégie consiste à concevoir des boucles fermées, où chaque nouvelle expérience repose sur la dernière estimation. Cependant, cette approche ne tient pas compte de l’incertitude. Avec un point de vue contrôle, nous traduisons cette inconnue par un ensemble de systèmes caractérisés par un paramètre distribué. En appliquant les principes d’optimalité issus du contrôle d’ensemble, nous pouvons élaborer des stratégies qui intègrent l’incertitude dans la planification optimale d’expériences.

Le projet est motivé par un exemple de neurosciences. Des dispositifs expérimentaux ont été développés pour étudier la perception en plaçant des rétines vivantes sur des réseaux multi-électrodes et en les stimulant par la lumière. Avant que les données puissent être exploitées, un ajustement du modèle est nécessaire. Cependant, la durée de vie limitée des rétines signifie que le temps passé à ajuster des paramètres entraîne une perte de ressources précieuses. L’application à ce problème des solutions développées dans le projet OCARINA est un objectif central, et les défis posés ici permettront de guider notre approche des questions fondamentales soulevées par la planification d’expérience.