Ce mémoire présente une solution au problème de contrôle de caméra hors-ligne dans un environnement en trois dimensions où se déroule une bataille navale. D'abord, une introduction du domaine est présentée, le but étant d'établir les fondations sur lesquelles se basera l'ensemble des sections de ce document. Ensuite, une revue de la littérature est effectuée. Le contrôle de la caméra dans le domaine du cinéma est exploré. Diverses techniques de contrôle sont également présentées tout en discutant leur pertinence au problème. Une approche de planification par réseau de tâches hiérarchique est ultimement choisie comme solution. Pour décrire cette solution, la modélisation du planificateur et de ses composantes est d'abord exposée. Par la suite, l'algorithme de planification est présenté. Une architecture de planification et d'exécution, intégrant l'algorithme de planification avec le contrôle bas-niveau de la caméra est aussi proposée. L'implémentation de cette architecture est ensuite discutée et illustrée à l'aide des résultats expérimentaux. La conclusion est suivie par une annexe décrivant les détails de l'implémentation.

Disc like molecule which was formed by fused polyaromatics was found to be with discotic liquid crystal properties. So it has been researched thoroughly. We take 5,6,11,12,17,18-hexaazatrinaphthylene (HTN) as our central core and synthesize Hexa-O-substituted hexaazatriphenylene, a new molecule with discotic liquid crystal properties successfully.

The Monte Carlo Tree Search (MCTS) algorithm has recently proved to be able to solve difficult problems in the field of optimization as well as game-playing. It has been able to address several problems that no conventional techniques have been able to solve efficiently. In this thesis we investigate possible ways to use MCTS in the field of planning and scheduling. We analyze the problem theoretically trying to identify possible difficulties when using MCTS in this field. We propose the solutions to these problems based on a modification of the algorithm and preprocessing the planning domain. We present the techniques we have developed for these tasks and we combine them into an applicable algorithm. We specialize the method for a specific kind of planning problems - the transportation problems. We compare our planner with other planning system.

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Hypertension (HTN) is the most common chronic disease among jail inmates. Many inmates treated for HTN while incarcerated in the Fairfax County Jail do not continue treatment when they return to their communities. Factors that contribute to discontinuing HTN management once the inmate returns to the community include homelessness, low income, and lack of access to care. The purpose of this quality improvement project was to educate inmates with HTN about community-based outreach services for HTN management and continuity of care while in the community. The outcome measured was the number of inmates who returned to jail reporting use of a community-based clinic for follow-up HTN care after their last release from jail. The project was conducted in 2 phases during a 6-month period. A pre-HTN survey questionnaire measuring HTN history and lifestyle was administered on initial incarceration. A post-HTN survey was completed when the inmates return to the jail during the 6-month period and measured adherence to post jail follow up HTN care. The findings of this quality improvement project indicate that both inmates who returned to jail in Phase 2 of the project followed up their HTN care in the community after release from jail. This project shows promise as a first step in the process of social change in planning discharge for inmates with HTN at the time of incarceration.

Le concept de systèmes informatisés complexes rassemble tous les systèmes constitués d’un grand nombre de composantes inter-connectées et gérées par ordinateur. La configuration et la gestion de ces systèmes passe par une multitude de tâches critiques à leur bon fonctionnement et leur évolution. La problématique de la mise en place et la maîtrise des procédures de gestion et de configuration de tels systèmes devient un point critique au vu de la complexité croissante et du besoin d’évolution de ces derniers. L’objectif de cette thèse est de répondre à cette problématique, à travers le développement d’un outil de planification en mixed-initiative pour la co-génération automatique d’actions de gestion et de configuration, indépendamment du domaine d’application. Dans cette perspective, nous développons « Grounded Totally Ordered Hierarchical Planner » (GTOHP), un planificateur automatique hiérarchique, en « Hierarchical Task Network » (HTN), qui présente des performances élevées nécessaires à une interaction en mixed-initiative. Pour cela nous proposons un algorithme d’instanciation et de simplification des problèmes de planification HTN qui réduit de manière très significative leur complexité et améliore de ce fait les performances des algorithmes de planification. Nous proposons aussi une extension au langage de définition des domaines de planification automatique PDDL afin de modéliser les connaissances des experts du domaine d’application sous forme de méthodes de décomposition des tâches qui serviront à guider l’algorithme de planification HTN. Ensuite, nous intégrons au planificateur GTOHP des mécanismes de récolte de statistiques et d’in- formations sur les résultats des tests réalisés lors de la recherche de plans et nous l’intégrons dans le système « Mixed-Initiative Planner » (MIP) qui fournit plusieurs fonctionnalités d’interaction en mixed-initiative. Nous démontrons les performances élevées du planificateur GTOHP et les apports de l’algorithme d’instanciation et de simplification en le comparant à un planificateur HTN de l’état de l’art à travers une série d’expérimentations sur des domaines de planification issues de la compé- tition internationale de planification automatique. Enfin, nous proposons des critères d’évaluation pour les systèmes en mixed-initiative qui servent de base à la discussion du système MIP. / The concept of complex IT systems includes all systems consisting of a large number of inter-connected and computer-managed components. The configuration and management of these systems involves a multitude of tasks that are critical to their proper functioning and their evolution. The problem of defining procedures for managing and configuring such systems becomes very critical in view of their increasing complexity and their rapid evolution. The aim of this thesis is to develop a mixed-initiative planning tool for the automatic co-generation of a set of management and configuration actions, regardless of the application domain. In this perspective, we develop GTOHP, a hierarchical automatic planner, with HTN, that present the high performance needed for a mixed-initiative interaction. We propose an algorithm for the instantiation and the simplification of HTN planning problems, which significantly reduces their complexity and improves the performance of the planning algorithms. We also propose an extension to the « Planning Domain Definition Language » (PDDL) in order to modelize the knowledge of domain experts in the form of tasks decomposition methods that will be used to guide the HTN planning algorithm. Then, we integrate some mechanisms to GTOHP for collecting statistics and information about the tests results carried out during the plans search and integrate them into the MIP which provides several features of mixed-initiative interaction. We demonstrate the high performance of the GTOHP planner and the contributions of the instantiation and simplification algorithm, by comparing them to a state-of-the-art HTN planner through a series of experiments on planning domains from the international planning competitions. Finally, we propose a panel of evaluation criteria of mixed-initiative systems that serve as a basis for the discussion about the performances and contributions of the MIP system.

La planification HTN (Hierarchical Task Network, ou Réseau Hiérarchique de Tâches) est une approche très souvent utilisée pour produire des séquences de tâches servant à contrôler des systèmes intelligents. Cette thèse présente le planificateur HATP (Hierarchical Agent-base Task Planner, ou Planificateur Hiérarchique centré Agent) qui étend la planification HTN classique en enrichissant la représentation des domaines et leur sémantique afin d'être plus adaptées à la robotique, tout en offrant aussi une prise en compte des humains. Quand on souhaite générer un plan pour des robots tout en prenant en compte les humains, il apparaît que les problèmes sont complexes et fortement interdépendants. Afin de faire face à cette complexité, nous avons intégré à HATP un planificateur géométrique apte à déduire l'effet réel des actions sur l'environnement et ainsi permettre de considérer la visibilité et l'accessibilité des éléments. Cette thèse se concentre sur l'intégration de ces deux planificateurs de nature différente et étudie comment par leur combinaison ils permettent de résoudre de nouvelles classes de problèmes de planification pour la robotique. / Hierarchical Task Network (HTN) planning is a popular approach to build task plans to control intelligent systems. This thesis presents the HATP (Hierarchical Agent-based Task Planner) planning framework which extends the traditional HTN planning domain representation and semantics by making them more suitable for roboticists, and by offering human-awareness capabilities. When computing human-aware robot plans, it appears that the problems are very complex and highly intricate. To deal with this complexity we have integrated a geometric planner to reason about the actual impact of actions on the environment and allow to take into account the affordances (reachability, visibility). This thesis presents in detail this integration between two heterogeneous planning layers and explores how they can be combined to solve new classes of robotic planning problems

The main topic of the work is the design and development of a plan-space planning system FAPE that integrates explicit time reasoning, resource reasoning with discrete resources and reservoirs and hierarchical decompositions. FAPE is the first planning system that accepts the language ANML, supporting most of its major features. We investigate different aspects of the integration, also proposing a new problem reformulation technique for the state-variable representation and discovering a transition of performance between sparse and minimal temporal networks. We further extend FAPE with acting capabilities and evaluate the runtime properties and benefits of its expressiveness. Finally, we present FAPE as a planning and acting system in real world experiments, where FAPE operates a PR2 robot. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Web services have become a prominent paradigm for building of both inter and intra-enterprise business processes. These processes are composed from existing Web services based on defined requirements. Standards and techniques have been developed to aid in the dynamic composition of services. However, these approaches are limited when it comes to the handling of unexpected events. This dissertation presents the results of experiments that investigated numerous problems related to Web service composition processes. Based on the investigation, a fault taxonomy was formulated. Faults were grouped into three broad categories, each representing a distinct problem stage. The investigation into faults gave rise to the issue of fault recovery and continued process execution. A list of requirements for self-healing Web service composition was identified, while a new self-healing cycle was exploited based on the MAPE cycle (Monitor, Analyzer, Planner, Executive). The proposed self-healing composition cycle consists of three modules: Plan Generation Module, Plan Execution Module and Failure Analysis Module. The plan execution module, consisting of the execution and run-time monitoring phases, and the failure analysis module, consisting of the analysis and sensemaking phases, were found to be vital to self-healing Web service composition. Self healing Web service composition and the goal of self-healing were achieved through the use of Hierarchical Task Network (HTN) planning systems. / Dissertation (MSc)--University of Pretoria, 2009. / Computer Science / unrestricted

Cette thèse explore l'application de la planification HTN afin d'animer une section d'infanterie dans un simulateur informatique temps réel. Afin de produire des plans en ligne pour près de 40 soldats, on montre qu'il est possible d'optimiser le planificateur pour un domaine HTN en compilant les éléments de planifications en structures statiques et en procédures C++. On montre ensuite que la structure du problème se prête à une combinaison de la planification HTN avec la planification par abstraction, obtenue en modélisant des effets abstraits aux tâches composées. Sous certaines conditions, la recherche de solutions est alors accélérée en détectant les réseaux de tâches pour lesquels aucune solution n'est exécutable. Enfin, on montre que la structure du problème permet aussi de formuler des fonctions d'évaluation exploitables dans un algorithme de recherche heuristique non admissible, capable de retourner rapidement des solutions presque optimales. / This thesis explores the application of HTN planning to the animation of an infantry platoon in a real-time simulation software. In order to achieve online planning for nearly 40 soldiers, we show that it is possible to optimize the planner for one HTN domain with a compilation of planning elements into C++ static structures and procedures. Then, we demonstrate that the problem structure lends itself to a combination of HTN planning with abstraction planning, achieved with the modelisation of abstract effects for compound tasks. In some conditions, we can detect those task networks that never lead to any executable solution, and therefore improve the search. Eventually, we show that the problem structure enables to formulate evaluation functions that can be input into a non admissible heuristic search algorithm, and that near optimal solutions can be obtained within a short run-time.