Edy HOURANY : "Election de leader et détection de fautes pour robots modulaires sécurisés et auto- reconfigurables"

Résumé : Les récents progrès de la science laissent présager que, dans les prochaines décennies, il pourrait être possible d'assembler des unités simples de traitement de l'information pour un coût presque nul. Des myriades de ces petites unités pourraient être combinées pour former des systèmes puissants capables de résoudre des tâches complexes. Cette vision de la construction d'unités de traitement microscopiques bon marché est soutenue par les progrès réalisés dans la fabrication de composants microélectro mécaniques, de sorte que l'on peut envisager d'intégrer des circuits logiques, des microcapteurs, des microactionneurs et des dispositifs de communication sur la même puce. Cette thèse présente quatre algorithmes qui proposent des solutions à quatre des principaux problèmes de la matière programmable : l'élection du leader, la reconfiguration, la détection des erreurs et la sécurité. L'algorithme d'élection du leader élit de manière déterministe un leader dans un système robotique modulaire, indépendamment du type et de la configuration des modules. Le problème de reconfiguration se produit lorsque trop de particules se déplacent en même temps. Cela peut entraîner des collisions entre les modules. Pour résoudre ce problème, un algorithme de reconfiguration basé sur les forces virtuelles est créé. Cet algorithme s'attaque au problème de l'auto-reconfiguration en présentant un algorithme de planification déterministe qui peut décider quelles positions peuvent être remplies sur plusieurs itérations en utilisant des forces virtuelles. Pour détecter les erreurs dans les systèmes de matière programmable, un algorithme de détection d'erreurs appelé DETECTOR est proposé. C'est un algorithme de détection de fautes distribué hiérarchiquement, il permet de détecter les déconnexions de manière hiérarchique. Le leader du système va construire l'arbre de recouvrement, attribuer des coordonnées à chaque module et les comparer pour détecter les déconnexions. Et enfin, pour assurer la sécurité dans la matière programmable, un protocole de sécurité est développé pour résoudre le problème. Ce protocole est basé sur la cryptographie légère et utilise le même protocole de cryptage comme fonction de hachage tout en gardant à l'esprit l'architecture distribuée. Les résultats d'analyse et de simulation montrent l'efficacité de la méthode proposée.

Composition du jury :

1. Julien BOURGEOIS Professeur Université Bourgogne Franche-Comté, Directeur de thèse
   M. Didier EL BAZ Chargé de recherche Université Toulouse III – Paul Sabatier Rapporteur
   M. Hamamache KHEDDOUCI Professeur Université Claude Bernard Lyon 1 Rapporteur
   M. Abdelhafid ABOUAISSA Professeur Université de Haute-Alsace Rapporteur
   M. Abdallah MAKHOUL Professeur Université Bourgogne Franche-Comté Examinateur
   M. Bachir HABIB Maître de conférences Université Saint Esprit de Kaslik Co-encadrant de thèse

Localisation : IUT BM 1 cours Leprince-Ringuet 25200 MONTBELIARD - Salle : MMI - Amphithéâtre 008