| Titre : | Animation des phénomènes collectifs cellulaires par modèle physique particulaire |
| Auteurs : | Mohamed Chatra, Auteur ; Foudil Cherif, Directeur de thèse |
| Type de document : | Thése doctorat |
| Editeur : | Biskra [Algérie] : Faculté des Sciences Exactes et des Sciences de la Nature et de la Vie, Université Mohamed Khider, 2010 |
| ISBN/ISSN/EAN : | TINF/31 |
| Format : | 1 vol. (142 p.) / ill. / 29 cm |
| Langues: | Français |
| Résumé : |
Ce travail s’inscrit dans le cadre de l’animation des phénomènes collectifs. Ces phénomènes sont classés dans les effets complexes, et ils sont un sujet de prédilection pour le concept d’émergence. Une grande effervescence règne aujourd’hui sur la modélisation et la simulation de ces modèles, où dans des domaines applicatifs aussi divers que l’architecture, la spécification des nuisances urbaines, le trafic autoroutier ou la biologie. La modélisation des comportements collectifs se divise en deux classes : la première classe concerne les comportements collectifs non délibératifs. Et la classe concerne les comportements collectifs coopératifs qui sont désignés par « action à plusieurs ».Nous nous intéressons dans notre étude à la première classe qui est celui d’un ensemble d’individus ayant des buts individuels se trouvant en interaction. Apparaissent alors des évolutions structurées de ce collectif. C’est cet effet qui est strictement nommé « foule ».Les sciences sociales ne disposent pas encore d’une typologie précise de ces formes. La simulation joue, alors, le rôle d’outil de spécification de comportements collectifs. Elle permet, ensuite, 'exploration des conditions de leur émergence. Enfin, elle permet, aussi,d’agir sur elles dans le retour au réel.Nous proposons un modèle microscopique d’une foule d’humains virtuels.Principalement, nous abordons deux problématiques : d’une part, nous proposons un modèle basé sur un système multi-agents, et d’autre part nous utilisons les réseaux flous pour la description des comportements. Les réseaux flous permettant à l’humain virtuel d'effectuer des engagements dans un environnement virtuel inconnu. Nous avons utilisé l’outil Massive qui facilite les tâches de modélisation des comportements et la simulation.Les résultats obtenus sont très satisfaisants dans le cas d’évitement de collision et l’évitement d’obstacles. |
| Sommaire : |
Introduction générale ............ 18 Animation comportementale ...... 22 1. Contexte et définition ................ 22 2. Domaine d’application ............. 23 2.1 Jeux vidéo ........................ 23 2.2 Films et effets spéciaux ........24 2.3 Validité ergonomique des sites ................................ 25 2.4 Mise en situation ................. 25 3 Les premiers travaux ................ 26 4 La boucle de l’animation comportementale ......................... 28 5 Conclusion ...................... 31 Foule d’humains virtuels ............ 33 1. Introduction ....................... 33 2. L’humain virtuel .................... 33 2.1 Propriétés des humains virtuels .................................... 33 2.1.1 La perception ................ 33 2.1.2. L’émotion ................... 34 2.1.3. Le comportement ........ 35 2.1.4. L’action .................... 36 2.1.5. La mémoire ............... 36 2.2 Classification des humains virtuels .................................. 36 2.2.1 Les Avatars ..................................... 37 2.2.2 Les acteurs guidés .......... 37 2.2.3 Les acteurs autonomes . 37 2.2.4 Les acteurs perceptifs et interactifs ............................ 38 2.3. Animation d’humain virtuel ...................................... 38 3. La foule ........................... 39 3.1. Comportement de foule ....... 39 3.2. Animation de foule ............ 40 4. conclusion .............................. 43 Différentes techniques de modélisation de foules ....................... 45 1. Introduction .......................... 45 2. Les aspects sociologiques et d’interaction de foule ............................ 45 3. Les deux approches de foule .... 46 3.1 Les modèles microscopiques ................................................ 46 3.1.1 Modèles de force sociale ....................................................... 47 3.1.2 Les modèles d'automates cellulaires ....................................................................... 47 3.1.3 Les Modèles basés sur les règles ............................................................................. 51 3.1.3.1 Les « Boids » de Craig Reynolds ..................................................................... 51 3.1.3.2 Les systèmes de particules ............................................................................... 52 3.1.3.3 Mouvements contrôlés par les lois de la dynamique ........................................ 52 3.1.3.4 Modélisation de foules avec facteur psychologique ........................................ 55 3.1.3.5 Méthode des « Règles locales » ....................................................................... 56 3.2 Les modèles macroscopiques ......................................................................................... 58 3.2.1 Les modèles de régression ...................................................................................... 58 3.2.2 Les modèles de choix de route ................................................................................ 59 3.2.3 Les modèles de queue (file d’attente) ..................................................................... 59 3.2.4 Gaskinetics .............................................................................................................. 59 3.2.5 Modèle hydraulique ................................................................................................ 60 3.2.6 Modèle de Togawa .................................................................................................. 60 3.2.7 Modèle de Melinek et Booth ................................................................................... 62 3.2.8 Modèle de Paule ...................................................................................................... 63 3.2.9 Le modèle de Predtechenskii et Milinskii ............................................................... 64 3.2.10 Le modèle de Takahashi, Tanaka, et Kose ............................................................ 64 4. Les systèmes récents de simulation piétonniers ................................................................... 65 5. classifications des méthodes de foule ................................................................................... 71 6. Synthèse sur les modèles de foule ........................................................................................ 74 7. Conclusion ............................................................................................................................ 76 Massive : outil de modélisation et simulation de foule basée sur la logique floue ............ 78 1. Introduction .......................................................................................................................... 78 2. Le logiciel Massive .............................................................................................................. 78 2.1 Fonctionnement .............................................................................................................. 79 2.2 Les versions de Massive ................................................................................................. 80 2.2.1 Massive Prime ......................................................................................................... 80 2.2.2 Massive Jet .............................................................................................................. 80 2.3 Interface de Massive ....................................................................................................... 81 3. La logique floue ................................................................................................................... 84 3.1 Domaines d’application de logique floue ....................................................................... 85 3.2 Principe ........................................................................................................................... 85 3.3 Les sous-ensembles flous ............................................................................................... 85 3.1.1 Concept ................................................................................................................... 85 3.3.2 Définition d’un sous-ensemble flou ........................................................................ 86 3.3.3 Caractéristiques d’un sous-ensemble flou ............................................................... 87 3.3.4 Combinaison de plusieurs entrées ........................................................................... 87 3.3.5 Opérateurs flous ...................................................................................................... 88 3.3.6 Opérateurs linguistiques .......................................................................................... 88 3.4 Le raisonnement en logique floue .................................................................................. 89 3.4.1 Les implications floues ........................................................................................... 89 3.4.2 Les règles floues ...................................................................................................... 89 3.4.3 Conjonction de propositions floues ......................................................................... 90 3.4.4 Deux cas particuliers : les méthodes de Mamdani et de Larsen ............................. 90 3.5 La défuzzification ........................................................................................................... 91 3.5.1 La méthode du maximum ........................................................................................ 91 3.5.2 La méthode du centre de gravité ............................................................................. 92 3.6 Algorithme générale de fuzzification ............................................................................. 92 3.7 La logique floue dans Massive ....................................................................................... 94 4. Conclusion ............................................................................................................................ 96 Modèle d’animation ............................................................................................................... 98 1. Introduction .......................................................................................................................... 98 2. Observations sur le comportement piétonnier ...................................................................... 98 3. Architecture de notre modèle ............................................................................................ 100 4. Structure du modèle multi-agents adopté ........................................................................... 101 4.1 L’environnement .......................................................................................................... 101 4.2 Hypothèses du problème .............................................................................................. 102 4.3 Description de l’architecture ........................................................................................ 103 4.3.1 Base de connaissances ........................................................................................... 104 4.3.2 Module de perception ............................................................................................ 105 4.3.3 Module de réaction ................................................................................................ 105 4.3.4 Module d’action .................................................................................................... 106 4.3.4.1Comportement pour sélection du chemin ........................................................ 106 4.4 Structure du contrôleur flou ......................................................................................... 107 4.4.1 Variables linguistiques .......................................................................................... 107 5 Etude de l’influence de l’environnement individuel ........................................................... 108 5.1 Comportement d’éviter la collision .............................................................................. 108 5.2 Comportement d’évitement d’obstacles ....................................................................... 109 5.2.1 Définition des variables ......................................................................................... 110 5.2.2 Partitionnement des domaines de variables .......................................................... 111 5.2.3 Définir l’ensemble des règles ................................................................................ 113 Simulation et résultats ......................................................................................................... 116 1. Introduction ........................................................................................................................ 116 2. Méthode de simulation ....................................................................................................... 116 2.1 Environnement ............................................................................................................. 119 2.2 Humain virtuel (agent) ................................................................................................. 121 3 modélisations des comportements ....................................................................................... 122 3.1 Comportement d’évitement de collision ...................................................................... 123 3.2 Comportement d’évitement d’obstacles ....................................................................... 124 4. Simulation d’un phénomène collectif « foule » ................................................................ 125 5. Rapport des résultats .......................................................................................................... 127 6. Conclusion .......................................................................................................................... 129 Conclusion générale ............................................................................................................. 131 Bibliographie ......................................................................................................................... 135 |
| En ligne : | http://thesis.univ-biskra.dz/id/eprint/863 |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut |
|---|---|---|---|
| TINF/31 | Mémoire de magister | bibliothèque sciences exactes | Consultable |
