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= Semestre 9 =
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== Méta-modélisation (META) ==
=== Intervenants ===
[mailto:alain.plantec@univ-brest.fr Alain Plantec] (Responsable, UBO), Joël Champeau (ENSTA).


=== Volume horaire et ECTS ===
24h CM-TP. 4 ECTS.


=== Présentation ===
= Semester 9 =
Ce cours introduit les aspects généraux du domaine de la modélisation et de la méta-modélisation : enjeux, terminologie, langages spécifiques, environnements et applications.
== Interaction with VR and AR Environments (IEVA) ==
=== Teachers ===
[mailto:anne-gwenn.bosser@enib.fr Anne-Gwenn Bosser] (In charge, ENIB), Maxim Spur, Elisabetta Bevacqua, Olivier Augereau, Pierre De Loor, Eric Maisel


=== Structure générale ===
=== Number of hours and ECTS ===
Introduction : Motivations, définitions préliminaires, terminologie et enjeux
48h CM-TP. 4 ECTS.
- Qu'est-ce qu'un modèle
- Relation de description
- méta-modèle, tour de modélisation et espaces techniques
- transformation de modèles
- lien de causalité
- Environnements de modélisation et de méta-modélisation


Langages à domaine spécifique (DSL) : justification, usage, spécification et outillage. Dans un premier temps, toutes les notions fondamentales liées au traitement des langages formels sont rappelées. Ces notions comprennent en particulier la notion de syntaxe abstraite et son lien naturel avec la notion de métamodèle. Ces notions comprennent également la notion de sémantique, notamment axiomatique, et son lien naturel avec la notion de contrainte de métamodèle. Le lien ainsi formellement établi entre la théorie des langages et l'ingénierie dirigée par les modèles permet d'introduire l'outillage des DSL avec les technologies courantes liées au MOF
=== Presentation ===
- Rappels sur les langages: Définitions, syntaxe concrète et abstraite, sémantique
The course concerns models, methods and tools for the synthesis of interactive virtual environments. It begins with an introduction to virtual environment development with Unity coupled with a more lectured course in game studies. This is followed by independent and research-informed course sections on content creation for virtual environments, including adaptive content: animated conversational agents, procedural generation techniques, user modelling and adaptation to user profiles and behaviour.
- Rappels sur les métamodèles: Définitions et modèles métiers
- DSL: Définitions, spécifications et formes de DSL, Outillage
- Notions connexes et littérature


=== Compétences visées ===
=== Objectives ===
- savoir définir un Language
3D Ludology
- savoir quand définir un language
* Introduction to game design (elements of ludology, interactive narration, notion of playability and engagement factors, game mechanics)
- savoir outiller un language
* Unity 3D project
Procedural content generation
* Generation techniques: based on AI, combinatorics. Content curation.
* Illustration for specific areas (objects, game levels, quests, text and dialogue, music...)
Autonomous interactive entities, such as characters (virtual humans)
Adaptive interactive environments
* From adaptation to co-construction
* Serendipity, autonomy
* Embodiment of information
* User profile identification
* Domain model
Affective modelling: physiological and behavioural measures
* Affect detection, biofeedback, subjective evaluation
* CM eye movement analysis
* Introduction to physiological signals (EDA, BVP, EMG, EOG, ECG...)
* Practical work:  webgazer, tobii, empatica


== Relation Cognition Interaction Environnement (RCIE) ==
=== [https://moodlesciences.univ-brest.fr/moodle/course/view.php?id=1118 Link toward the numerical space (Moodle) of the module] ===
=== Intervenants ===
[mailto:deloor@enib.fr Pierre de Loor] (Responsable, ENIB), Loannis Kanellos (IMT Atlantique), Pierre Chevaillier (ENIB).


=== Volume horaire et ECTS ===
== Virtual and Augmented Reality (RVRA) ==
24h CM-TP. 4 ECTS.  
=== Teachers ===
[mailto:cedric.fleury@imt-atlantique.fr Cédric Fleury] and [mailto:etienne.peillard@imt-atlantique.fr Etienne Peillard] (In charge, IMT-A), Thierry Duval


=== Présentation ===
=== Number of hours and ECTS ===
Cette UE a pour objectif de présenter ce que les principaux champs des sciences cognitives permettent de savoir sur les relations entre la cognition et l'interaction individu-environnement afin de mieux comprendre les enjeux liés aux nouvelles technologies, que ce soit les environnements numériques, la réalité virtuelle ou les relations aux robots. Les champs disciplinaires abordés sont la psychologie, la philosophie, les neurosciences, l’intelligence artificielle et la réalité virtuelle.
48h CM-TP. 4 ECTS.  


On y abordera notamment la notion d'homme augmenté et son rapport avec les connaissances en sciences cognitives, un point sur les dernières avancées en IA et leur relation aux connaissances en science cognitive, ainsi qu'une compréhension des principes, des objectifs, des capacités et limites des expérimentations menées en psychologies cognitives sur les notion liées à l'interaction homme/système.
=== Presentation ===
This course aims to give the basics of the creation and use (especially collaborative) of Virtual and Augmented Reality environments. It also focuses on the problems that can be encountered in AR and the solutions proposed.


=== Structure générale ===
=== Objectives ===
Introduction aux sciences cognitives :
Addressing the basic principles of Virtual and Augmented Environments
- Les paradigmes des sciences cognitives : cognitivisme, connexionnisme, constructivisme, gestalt, approches écologiques.
* VR-AR technologies
- L’apport respectif des domaines des SC : philosophie, psychologie, informatique, neuroscience, anthropologie,
* 3D Modelling / Blender and 3D Rendering / Shader
- L’interprétation, son lien à la perception et son évolution liée aux nouvelles technologies
- L'intelligence artificielle au service des sciences cognitives : modèles (cognitifs, neuro-inspirés)
- Focus sur le paradigme de l’énaction et son impact sur le développement des nouvelles technologies (Env numériques, I.A., RV, Robotique)


L’évaluation de l’expérience :
Introduction to the principles of interaction in Virtual and Augmented Environments
- Immersion et présence dans les environnements immersifs
* 3D Interaction
- Engagement de l’utilisateur dans l’interaction avec une entité autonome (humain virtuel, robot)
* 3D Navigation
* Human factors (Immersion, Perception, Cybersickness, ...)


=== Compétences visées ===
Overview of Augmented Reality techniques
Les définitions des différents champs des sciences cognitives, le paradigme de l'énaction, la notion d'interprétation, l'impact des nouvelles technologies sur l'homme, les techniques d'intelligence artificielle inspirées des connaissances en sciences cognitives, les questions de recherche et protocoles d'évaluation utilisés en psychologie liés à l'usage des nouvelles technologies.
* Optical see through
* Video see through
* Projective


Addressing virtual shared environments and multi-user interactions


== Interaction et Vérification (IV) ==
=== [https://moodlesciences.univ-brest.fr/moodle/course/view.php?id=1116 Link toward the numerical space (Moodle) of the module] ===
=== Intervenants ===
[mailto:antoine.beugnard@telecom-bretagne.eu Antoine Beugnard] (Responsable, IMT Atlantique), Thierry Duval (IMT Atlantique), Philippe Dhaussy (ENSTA).


=== Volume horaire et ECTS ===
== Collective Intelligence, Interaction and AutonomousSystems (I2SA) ==
24h CM-TP. 4 ECTS.  
=== Teachers ===
[mailto:pascal.ballet@univ-brest.fr Pascal Ballet] (In charge, UBO), Gilles Coppin, Jérémy Rivière, Aymeric Hénard.


=== Présentation ===
=== Number of hours and ECTS ===
La composition est un problème crucial du logiciel. Nous l’abordons ici sous l’angle de sa spécification sous la forme de contrats pour décrire les comportements attendus et offerts puis de la vérification de ses contrats à l’aide de l’approche dite model-checking.
48h CM-TP. 4 ECTS.  


=== Structure générale ===
=== Presentation ===
1. La notion d’interface et de contrat (SysML, contrat niveau sémantique pré/post, OCL, contrat niveau synchronisation interactions)
This module is interested in the notion of autonomy, and in particular the autonomy of complex systems, composed of many interacting parts. The main algorithms for self-organisation of these systems are addressed through Multi-Agent Systems, as well as the different methods of interaction between them and a human user. These methods and algorithms are implemented in simulation platforms as well as with real swarms of robots.
2. Modélisation des interactions (statecharts, automates, sémantiques de la synchronisation )
3. Sémantique des automates temporisé
4. Logiques temporelles (type LTL et CTL) pour la spécifications de propriétés
5. Techniques et algorithmes pour le model-checking
6. Illustration avec le langage le model-checker UPPAAL


=== Compétences visées ===
=== Objectives ===
Modélisation des interactions entre logiciels, applications (et humains). Vérification de propriétés des interactions.
Studying autonomous systems
* Concept of autonomy, autonomous system
* Level of autonomy of a system, Sheridan
* Human Autonomy Teaming
Studying Multi-Agent Systems
* MAS for simulation
* Principles of reactive (complexity etc.) and cognitive self-organisation
* Main self-organisation algorithms
* Interactions with agent-based simulations
* Considering swarms of robots
* Autonomous robotics
* Main self-organisation algorithms
* Human - Robot Swarm Interaction


== Interaction avec les Environnements de réalité Virtuelle ou Augmentée (IEVA) ==
=== Intervenants ===
[mailto:pierre.chevaillier@enib.fr Pierre Chevaillier] (Responsable de l'UE, ENIB), Thierry Duval (IMT Atlantique), Eric Maisel (ENIB)


=== Volume horaire et ECTS ===
=== [https://moodlesciences.univ-brest.fr/moodle/course/view.php?id=1120 Link toward the numerical space (Moodle) of the module]===
24h CM-TP. 4 ECTS.


=== Présentation ===
== Modelling, design and usability of interactive systems (MCSI) ==
L’objectif de cette unité d’enseignement est d’acquérir les connaissances nécessaires à la réalisation d’une application de réalité virtuelle mettant en jeu des entités intelligentes, notamment des personnages autonomes. Les principaux aspects théoriques et techniques sont abordés : modélisation de l’environnement virtuel, interactions naturelles avec l’environnement et les entités autonomes, simulation de comportements autonomes, interactions conversationnelles avec des personnages. Les technologies abordées sont celles de la réalité virtuelle (immersion et interaction), du jeu vidéo (simulation de comportement) et de l’interaction en langue naturelle parlée. L'accent est mis sur les environnements informés peuplés d'entités autonomes, notamment des humains virtuels expressifs capables d'exploiter les ressources de l'environnement virtuel et de communiquer avec l'utilisateur.
=== Teachers ===
[mailto:sebastien.kubicki@enib.fr Sébastien Kubicki] (In charge, ENIB), Cédric Fleury, Charlotte Hoareau, Elodie Bouzekri


=== Structure générale ===
=== Number of hours and ECTS ===
Modélisation sémantique des environnements virtuels
48h CM-TP. 4 ECTS.
* Modèles d'environnements informés comme modèle de connaissance « métier » : modélisation ontologique, modélisation des comportement, déploiement dans une application de réalité virtuelle
* Modèles d'activités collaboratives


Modélisation du comportement d'entités autonomes
=== Presentation ===
* Comportement réactif d’entités autonomes : modèles bio-inspirés (steering, flocking)
This course aims at introducing the general concepts related to HMI (Human Machine Interaction) and the User-Centered Design approach. It includes the human factors to be taken into account when designing HMIs, the different existing interaction techniques, as well as the analysis and evaluation of the user experience.
* Modélisation de l’environnement pour la navigation (path-planning, champ de potentiel, etc.)
* Modèles pour la perception artificielle des entités autonomes : perception de l’environnement et perception pour les interactions sociales
* Modèles de comportements réactifs pour l'animation comportementale


Interaction naturelle avec agents conversationnels expressifs
=== Objectives ===
* Architecture d’agents cognitifs pour des agents autonomes intelligents
HMI and Ergonomics basics
* Humains virtuels conversationnels et  expressifs
Human factors
* Introduction to cognitive psychology and its contribution to UCD
* Human cognitive architecture: limits of memory and consideration in design
* Perception: information processing systems
* Attentional model: taking into account the limited attention of users during design
Modelling (architectures, interaction patterns...)
Interaction techniques (multimodal interactions)
Ergonomics (digital / web / interaction)
* Link between human factors and ergonomics
* Heuristics
* Expert evaluation
* Experience map
Evaluation of user experience
* Usability scales
* User testing
* Mock-up


=== Compétences visées ===
=== [https://moodlesciences.univ-brest.fr/moodle/course/view.php?id=1117 Link toward the numerical space (Moodle) of the module]===  
* Savoir construire une application de réalité virtuelle en utilisant un moteur de jeu vidéo
* Savoir programmer un comportement réactif pour une entité virtuelle intelligente et adaptative
* Savoir modéliser des connaissances métiers et les utiliser pour la conception du comportement cognitif d’un agent autonome
* Connaitre les principales architectures d'agent conversationnel et les solutions techniques existantes


== SMA et simulation interactive (SMA) ==
== Interactive Machine Learning (IML) ==
=== Intervenants ===
=== Teachers ===
[mailto:vincent.rodin@univ-brest.fr Vincent Rodin] (Responsable, UBO), Pierre Chevaillier (ENIB), Pascal Ballet (UBO), Jérémy Rivière (UBO).
[mailto:mihai.andries@imt-atlantique.fr Mihai Andries] (in charge, IMT-A), Pierre de Loor (In charge, ENIB), Antoine Dizet.


=== Volume horaire et ECTS ===
=== Number of hours and ECTS ===
24h CM-TP. 4 ECTS.  
48h CM-TP. 4 ECTS.  


=== Présentation ===
=== Presentation ===
L'objectif de cette UE est l'étude des systèmes multi-agents pour la modélisation et la simulation de systèmes complexes. L'accent sera mis sur le paradigme des systèmes multi-agents tant du point de vue des concepts que du point de vue des modèles théoriques sous-jacents. Ce paradigme sera la clef de voute de la modélisation de systèmes complexes. Afin d'approfondir cette notion de modélisation de systèmes complexes, l'accent sera mis sur la modélisation et la simulation de phénomènes biologiques qui sont par nature des phénomènes complexes. Cette phase de modélisation et la simulation permet une meilleure compréhension des interactions et des phénomènes au sein de systèmes complexes.
Interactive Machine Learning (IML) merges machine learning and human-computer interaction. While traditional machine learning systems process the data that have been given to them in advance, this course considers that the learning process could benefit from interactions with the environment as well as with a human, and that inputs and outputs from and for humans carry meaningful information. Indeed humans may provide input to a learning algorithm, including inputs in the form of labels, demonstrations, advice, rewards or rankings. The interaction is all the more useful as the human can guide along the learning process while adapting his guidance to the outputs of the algorithm. This interaction can be in the form of feedforward or feedback information. The timing of these interactions can be preset, left to the teacher’s initiative or even to the learner’s initiative. In the latter case, the algorithm called “active learner" can decide when, about what, how and with whom to interact to optimise its learning process. Thus a bidirectional dialogue can emerge. Application will focus on interactive robot programming covering topics including sensing in real-world environments, mapping, navigation, localization, kinematics and vision. Students will program virtual and physical robots interacting with the world using modern Robot Operating System.


=== Structure générale ===
=== Objectives ===
SMA concepts, modèles théoriques, etc. :
* Interactive Machine learning
Principes et modèles théoriques des systèmes multi-agents. Les différentes approches de modélisation multi-agents: centrées agent, interaction, environnement, organisation. Programmation orientée agent - études de cas : coordination décentralisé, résolution distribuée de problèmes.
* Interactive Robotic
* Interactive Machine Learning  for Robotic


SMA et modélisation de systèmes Complexes :
=== [https://www.enib.fr/~buche/data/IML/ Link toward the numerical space of the module]===
Introduction et généralités sur les systèmes complexes, exemples ;  Adéquation des SMA pour l'approche "bottom-up" ; SMA pour la simulation et la modélisation de systèmes complexes : pourquoi simuler ? Comment construire un modèle ? Exemples et applications en Biologie.


SMA et modélisation en biologie :
== Conferences (Ouverture Scientifique)==
Introduction aux laboratoires virtuels, modélisation et simulation multi-agents in-virtuo.
[mailto:jriviere@univ-brest.fr Jérémy Rivière] (in charge, UBO)


Exemple de Laboratoire Virtuel (NetBioDyn):
=== Number of hours and ECTS ===
Présentation des défis de la simulation dans le cadre de la médecine ré-générative et de NetBioDyn: définition des agents, leurs comportements, les interactions possibles. Ordonnancement chaotique ; Exemples et applications en Biologie : systèmes complexes multi-cellulaire.
10h Conferences. 2 ECTS.  


=== Compétences visées ===
=== Presentation ===
Système Multi-Agents: concepts, modèles théoriques, modélisation de systèmes complexes et laboratoires virtuels pour la biologie.
This module offers a general scientific culture, through a series of research presentations and meetings with innovation professionals.


== Interactive Machine Learning (IML) ==
== Scientific Methodology ==
=== Intervenants ===
=== Teachers ===
[mailto:buche@enib.fr Cédric Buche] (Responsable, ENIB), [http://nguyensmai.free.fr Mai Nguyen] (IMT Atlantique), Pierre de Loor (ENIB).
[mailto:deloor@enib.fr Pierre De Loor] (In charge, ENIB), Gilles Coppin.


=== Volume horaire et ECTS ===
=== Number of hours and ECTS ===
24h CM-TP. 4 ECTS.  
24h CM-TP. 2 ECTS.  


=== Présentation ===
=== Presentation ===
L'UE Interactive Machine learning (IML) propose d'aborder la thématique des algorithmes d'apprentissage artificielle où le processus d'apprentissage est fondé sur les interactions avec un environnement
This course focuses on methods of experimental validation of a research hypothesis, and evaluation of interactive systems
et/ou avec des humains.


=== Structure générale (en anglais) ===
=== Objectives ===
Introduction : Interaction & Machine Learning
Addressing the main human-experience models
* The currents of cognitive science (behaviourism, cognitivism, constructivism, connectionism)
* Models, tools and associated methods
* Statistical models and behavioural approaches: statistical processing of results, hardware or software impact, surveys, making relevant curves


Learning from demonstration/observation/interaction
=== [https://moodlesciences.univ-brest.fr/moodle/course/view.php?id=1147 Link toward the numerical space (Moodle) of the module]===  
- Detection (feature extraction, classification)
- Navigation (waypoint, GNG, SGNG ...)
- Prediction (KNN, SVM, HMM ...)
- Optimization (Genetic Algorithms, Simulated annealing, Ants colony)
 
- Enactive artificial intelligence
- Developmental approaches 
- Interaction
- Learning by demonstration, imitation learning, interactive learning
- Deep Learning
 
Evaluation
- Believability
- Interaction assessment
 
== Professionnalisation de la recherche (PROF) ==
=== Intervenants ===
[mailto:jeremy.riviere@univ-brest.fr Jérémy Rivière] (Responsable, UBO).
 
=== Volume horaire et ECTS ===
20 Conférences. 0 ECTS.
 
=== Présentation ===
Ce module offre une culture scientifique général, par une série de présentations de recherche et de rencontres avec des professionnels de l'innovation. Il développe les capacités de rédaction de résumé d'articles et conférences scientifiques, notamment en anglais. Il est commun en partie avec le module Conférences du parcours ILIADE.


== Préparation à la Vie Professionnelle (PVP) ==
== Préparation à la Vie Professionnelle (PVP) ==
=== Intervenants ===
=== Teachers ===
Ahcène Bounceur (Responsable, UBO), [mailto:Marie-Christine.Cabanes@univ-brest.fr Marie-Christine Bot-Cabanes] (intervenante en PVP Communication), [mailto:Michel.Rafini@univ-brest.fr Michel Rafini] et [mailto:gwenola.legall@univ-brest.fr Gwenola Le Gall] (intervenants en PVP Anglais).
[mailto:mounir.lallali@univ-brest.fr Mounir Lallali] (In charge of the Industry part, UBO), [mailto:vidalenc@univ-brest.fr Nicolas Vidalenc] (in charge of the Communication part, UBO), [mailto:pierre-emile.laperine@univ-brest.fr Pierre-Emile Laperine] (in charge of the English part, UBO).


=== Volume horaire et ECTS ===
=== Volume horaire et ECTS ===
72h CM-TD. 6 ECTS.
72h CM-TD. 6 ECTS.


= Semestre 10 =
= Semester 10 =
== Robotique et Réseaux de Capteurs pour l'Interaction avec l'environnement (R2CI) ==
== Project ==
=== Intervenants ===
=== Teachers ===
[mailto:laurent.nana@univ-brest.fr Laurent Nana] (Responsable, UBO), Jean Vareille (UBO), Bernard Pottier (UBO).
[mailto:jriviere@univ-brest.fr Jérémy Rivière] (In charge, UBO).


=== Volume horaire et ECTS ===
=== Number of hours and ECTS ===
24h CM-TP. 4 ECTS.  
2 weeks. 5 ECTS.  


=== Présentation ===
=== Presentation ===
Les capteurs font partie de notre quotidien depuis de nombreuses années. Ils permettent d’obtenir des informations précieuses sur l’environnement, mais aussi d’agir sur ce dernier par le biais d’actionneurs de différentes natures. Leurs applications sont nombreuses : gestion de parking, mesures de paramètres dans le domaine de la santé, automatisation de la production, robotique, utilisation dans le domaine du sport, de la télésurveillance, etc. La mise en réseaux des capteurs permet de collecter des informations sur l’environnement en quantité plus importante et de façon plus efficace.  
The Project module aims at reinforcing the preparation for professional integration of the students. It consists in carrying out an IT project in connection with an academic module and one (or several) tool(s).
Cette UE a pour but d'aborder les problématiques relatives aux réseaux de capteurs et d'actionneurs, ainsi qu'aux systèmes basés sur ces derniers pour l'interaction avec l'environnement, plus particulièrement les systèmes robotiques et de production.
* Each year, 2-3 project subjects in relation with each academic module: IML, SMA, IEVA, MCSI, RVRA. The students choose a project according to their specialization objective.
* The project lasts 10 full days (2 weeks)
* The projects are supervised by the teachers who submitted the subjects
* At the end of the project, the students must provide a written report and make an oral presentation of their work.


=== Structure générale ===
=== Objectives ===
Réseaux de capteurs et couplage à la modélisation physique de l'environnement.
* Deepen technical knowledge
* Implementing theoretical knowledge
* Develop autonomy, teamwork
* Increase experience in oral and written communication


Systèmes et architectures à bases de capteurs et d’actionneurs : systèmes et architectures robotiques, systèmes de production, langages et environnements logiciels pour le contrôle de ces systèmes.


=== Compétences visées ===
== Bibliography ==
- Langages, architectures et programmation robotique et téléproductique.
=== Teachers ===
- Sûreté de fonctionnement dans la programmation robotique et téléproductique.
[mailto:jriviere@univ-brest.fr Jérémy Rivière] (In charge, UBO).
- Technologie des réseaux de capteurs et couplage des réseaux de capteurs à l'environnement.
- Maîtrise du processus de contrôle de systèmes robotique et téléproductique;


== Méthodologie Scientifique (METH) ==
=== Number of hours and ECTS ===
=== Intervenants ===
4h TD. 5 ECTS.  
[mailto:gilles.coppin@imt-atlantique.fr Gilles Coppin] (Responsable, IMT Atlantique).


=== Volume horaire et ECTS ===
=== Presentation ===
10h CM-TD. 2 ECTS.
This module develops the ability to carry out a state of the art or a technology watch on a scientific question or an innovation problem. It also presents the techniques for writing a scientific article according to international standards, and for presenting the work orally. The work consists in carrying out a bibliographical research with the appropriate tools, then to write a document presenting this state of the art (scientific or technological). The study must present in a synthetic and critical way the existing solutions and compare them.


=== Présentation ===
=== [https://moodlesciences.univ-brest.fr/moodle/course/view.php?id=1121 Link toward the numerical space (Moodle) of the module]===  
Ce module présente la méthodologie scientifique requise pour valider expérimentalement une hypothèse de recherche (traitement statistique des résultats, impact matériel ou logiciel, sondages, réalisation de courbes pertinentes) et de rendre les expériences associées reproductibles.
 
== Bibliographie (BIBL) ==
=== Intervenants ===
[mailto:pierre.chevaillier@enib.fr Pierre Chevaillier] (Responsable, ENIB).
 
=== Volume horaire et ECTS ===
4h TD. 4 ECTS.
 
=== Présentation ===
Ce module développe la capacité à réaliser un état de l'art ou une veille technologique relative à une question scientifique ou un problème d'innovation.  Il présente également les techniques permettant de rédiger un article scientifique selon les normes internationales, et de présenter son travail à l'oral. Le travail consiste à effectuer une recherche bibliographique avec les outils approprié, puis de rédiger document présentant cet état de l'art (scientifique ou technologique). L'étude doit présenter de manière synthétique et critique les solutions existantes et les comparer.
 
=== Sujets d'étude 2018-2019 ===
 
==== B18-01 : Les différentes plateformes de simulation à base d'agents et les grands nombres d'agents ====
 
Enseignant référent : Jérémy Rivière
 
Il s'agit de recenser les principales plateformes / logiciels permettant de faire de la simulation à base d'agents, en les comparant notamment selon le langage de programmation utilisé et leur capacité à simuler un grand nombre d'agents.
 
Références :
* Alban Rousset, Bénédicte Herrmann, Christophe Lang. Étude comparative des plateformes parallèles pour systèmes multi-agents. Pascal Felber and Laurent Philippe and Etienne Riviere and Arnaud Tisserand. ComPAS 2014: conférence en parallélisme, architecture et systèmes, Neuchâtel, Suisse. 2014.
 
* Nikolai, C.; G. Madey (2008). "Tools of the Trade: A Survey of Various Agent Based Modeling Platforms", Journal of Artificial Societies and Social Simulation, 12 (2). Au.
 
* R.J. Allan (2009) Survey of Agent Based Modelling and Simulation Tools
 
==== B18-02 : Modèles et simulations à base d'agents de butinage chez l'abeille ====
 
De nombreux modèles à base d'agents se sont concentré sur l'activité de butinage chez l'abeille. Il vous est demandé dans ce travail d'identifier ces travaux et leurs points communs / différences, notamment sur le contenu des modèles et leurs objectifs, en présentant également leurs avantages et leurs inconvénients.
 
Références :
* Jérémy Rivière, Cédric Alaux, Yves Le Conte, Yves Layec, André Lozac'H, Vincent Rodin, Frank Singhoff. Toward a Complete Agent-Based Model of a Honeybee Colony. Highlights of Practical Applications of Agents,
Multi-Agent Systems, and Complexity: The PAAMS Collection, Jun 2018, Toledo, Spain.
 
* Dornhaus, A., Klügl, F., Oechslein, C., Puppe, F., Chittka, L.: Benefits of recruitment in honey bees: effects of ecology and colony size in an individual-based model. Behav. Ecol. 17(3), 336–344 (2006)
 
* Seeley, T.D., Camazine, S., Sneyd, J.: Collective decision-making in honey bees: how colonies choose among nectar sources. Behav. Ecol. Sociobiol. 28(4), 277–290 (1991)
 
* de Vries, H., Biesmeijer, J.C.: Modelling collective foraging by means of individual behaviour rules in honey-bees. Behav. Ecol. Sociobiol. 44(2), 109–124 (1998)
 
* Becher, M.A., Grimm, V., et al.: BEEHAVE: a systems model of honeybee colony dynamics and foraging to explore multifactorial causes of colony failure. J. Appl. Ecol. 51(2), 470–482 (2014)
 
==== B18-03 La place de l'humain (interactions et visualisation) dans les simulations à base d'agents
 
Enseignant référent : G. Desmeules
 
Les simulations à base d'agents peuvent être utilisée par des non-experts en informatique, par exemple à des fins d'apprentissage, qui ont besoin de moyens d'interactions et de visualisation intuitifs et efficaces avec la simulation. Ce travail demande de recenser les différents moyens utilisés dans le domaine des simulations à base d'agents, et de regrouper les travaux selon ces moyens.
 
Références :
* G. Desmeulles, F. Harrouet, D. Thuault, V. Huchet, P. Redou, L. Gaubert, G. Longelin Péron, P. Ballet and V. Rodin. 3D individual based model for simultaneous growth and interaction of L. Monocytogenes and lactic acid bacteria. ICPMF9, 9th International Conference on Predictive Modelling in Food, pages 11-12, Rio de Janeiro (Brazil), 8-12 September 2015.
 
* G. Desmeulles, G. Querrec, P. Redou, S. Kerdélo, L. Misery, V. Rodin and J. Tisseau. The virtual reality applied to the biology understanding: the in virtuo experimentation. Expert Systems with Applications, Elsevier, 30(1):82-92, January 2006.
 
* Julie Dugdale, Nargès Bellamine-Ben Saoud, Bernard Pavard, Nico Pallamin. Simulation and Emergency Management. Van de Walle, B. and Turoff, M. and Hiltz,  S. R. Information Systems for Emergency Management, 16, M.E. Sharpe, 2010, Advances in Management Information Systems, 978-0-7656-2134-4.
 
* Lauren Thévin, Fabien Badeig, Julie Dugdale, Olivier Boissier, Catherine Garbay. Un Système Multi-Agent normatif hybride pour l’interaction mixte : application à la gestion de crises. Revue des Sciences et Technologies de l'Information -  Série RIA : Revue d'Intelligence Artificielle, Lavoisier, 2015, Dernières avancées en intelligence artificielle, 29 (3-4), pp.453-482.
 
==== B18-04 : réalité augmentée sur dispositif Android ====
 
Enseignant référent : T. Duval
 
Il s'agit de réaliser un état de l'art sur les outils logiciels permettant de faire de la Réalité Augmentée sur dispositif Android (type téléphone ou tablette).  L'étude consiste à un tableau comparatif décrivant les avantages et inconvénients des différentes solutions existantes, les environnements de développement associés, les langages de programmation qu'il faut utiliser pour manipuler ces API.
Idéalement il faudrait également avoir testé chacun de ces produits (pour les produits payants, seulement si il y a une licence gratuite...) et évalué la difficulté de déploiement.
 
Références :
https://www.wikitude.com/store/
https://deepar.ai/augmented-reality-sdk/
https://www.easyar.com/
http://www.artoolkitx.org/
https://developer.vuforia.com/
https://nyatla.jp/nyartoolkit/wp/


== Stages ==
== Stages ==
=== Intervenants ===
=== Intervenants ===
[mailto:thierry.duval@imt-atlantique.fr Thierry Duval] (Responsable, IMT Atlantique).
[mailto:pascal.ballet@univ-brest.fr Pascal Ballet] (In charge, UBO).


=== Volume horaire et ECTS ===
=== ECTS ===
Minimum 5 mois. 20 ECTS.
20 ECTS.


=== Présentation ===
=== Presentation ===
Stage de 5 à 6 mois en Laboratoire de Recherche ou en Entreprise (de préférence dans un service de R&D) à partir de mi-janvier.
An internship within the Master topics, in France or abroad, for 5 to 6 months.

Dernière version du 19 juillet 2024 à 07:09

Syllabus.png


Semester 9

Interaction with VR and AR Environments (IEVA)

Teachers

Anne-Gwenn Bosser (In charge, ENIB), Maxim Spur, Elisabetta Bevacqua, Olivier Augereau, Pierre De Loor, Eric Maisel

Number of hours and ECTS

48h CM-TP. 4 ECTS.

Presentation

The course concerns models, methods and tools for the synthesis of interactive virtual environments. It begins with an introduction to virtual environment development with Unity coupled with a more lectured course in game studies. This is followed by independent and research-informed course sections on content creation for virtual environments, including adaptive content: animated conversational agents, procedural generation techniques, user modelling and adaptation to user profiles and behaviour.

Objectives

3D Ludology

  • Introduction to game design (elements of ludology, interactive narration, notion of playability and engagement factors, game mechanics)
  • Unity 3D project

Procedural content generation

  • Generation techniques: based on AI, combinatorics. Content curation.
  • Illustration for specific areas (objects, game levels, quests, text and dialogue, music...)

Autonomous interactive entities, such as characters (virtual humans) Adaptive interactive environments

  • From adaptation to co-construction
  • Serendipity, autonomy
  • Embodiment of information
  • User profile identification
  • Domain model

Affective modelling: physiological and behavioural measures

  • Affect detection, biofeedback, subjective evaluation
  • CM eye movement analysis
  • Introduction to physiological signals (EDA, BVP, EMG, EOG, ECG...)
  • Practical work: webgazer, tobii, empatica

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Virtual and Augmented Reality (RVRA)

Teachers

Cédric Fleury and Etienne Peillard (In charge, IMT-A), Thierry Duval

Number of hours and ECTS

48h CM-TP. 4 ECTS.

Presentation

This course aims to give the basics of the creation and use (especially collaborative) of Virtual and Augmented Reality environments. It also focuses on the problems that can be encountered in AR and the solutions proposed.

Objectives

Addressing the basic principles of Virtual and Augmented Environments

  • VR-AR technologies
  • 3D Modelling / Blender and 3D Rendering / Shader

Introduction to the principles of interaction in Virtual and Augmented Environments

  • 3D Interaction
  • 3D Navigation
  • Human factors (Immersion, Perception, Cybersickness, ...)

Overview of Augmented Reality techniques

  • Optical see through
  • Video see through
  • Projective

Addressing virtual shared environments and multi-user interactions

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Collective Intelligence, Interaction and AutonomousSystems (I2SA)

Teachers

Pascal Ballet (In charge, UBO), Gilles Coppin, Jérémy Rivière, Aymeric Hénard.

Number of hours and ECTS

48h CM-TP. 4 ECTS.

Presentation

This module is interested in the notion of autonomy, and in particular the autonomy of complex systems, composed of many interacting parts. The main algorithms for self-organisation of these systems are addressed through Multi-Agent Systems, as well as the different methods of interaction between them and a human user. These methods and algorithms are implemented in simulation platforms as well as with real swarms of robots.

Objectives

Studying autonomous systems

  • Concept of autonomy, autonomous system
  • Level of autonomy of a system, Sheridan
  • Human Autonomy Teaming

Studying Multi-Agent Systems

  • MAS for simulation
  • Principles of reactive (complexity etc.) and cognitive self-organisation
  • Main self-organisation algorithms
  • Interactions with agent-based simulations
  • Considering swarms of robots
  • Autonomous robotics
  • Main self-organisation algorithms
  • Human - Robot Swarm Interaction


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Modelling, design and usability of interactive systems (MCSI)

Teachers

Sébastien Kubicki (In charge, ENIB), Cédric Fleury, Charlotte Hoareau, Elodie Bouzekri

Number of hours and ECTS

48h CM-TP. 4 ECTS.

Presentation

This course aims at introducing the general concepts related to HMI (Human Machine Interaction) and the User-Centered Design approach. It includes the human factors to be taken into account when designing HMIs, the different existing interaction techniques, as well as the analysis and evaluation of the user experience.

Objectives

HMI and Ergonomics basics Human factors

  • Introduction to cognitive psychology and its contribution to UCD
  • Human cognitive architecture: limits of memory and consideration in design
  • Perception: information processing systems
  • Attentional model: taking into account the limited attention of users during design

Modelling (architectures, interaction patterns...) Interaction techniques (multimodal interactions) Ergonomics (digital / web / interaction)

  • Link between human factors and ergonomics
  • Heuristics
  • Expert evaluation
  • Experience map

Evaluation of user experience

  • Usability scales
  • User testing
  • Mock-up

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Interactive Machine Learning (IML)

Teachers

Mihai Andries (in charge, IMT-A), Pierre de Loor (In charge, ENIB), Antoine Dizet.

Number of hours and ECTS

48h CM-TP. 4 ECTS.

Presentation

Interactive Machine Learning (IML) merges machine learning and human-computer interaction. While traditional machine learning systems process the data that have been given to them in advance, this course considers that the learning process could benefit from interactions with the environment as well as with a human, and that inputs and outputs from and for humans carry meaningful information. Indeed humans may provide input to a learning algorithm, including inputs in the form of labels, demonstrations, advice, rewards or rankings. The interaction is all the more useful as the human can guide along the learning process while adapting his guidance to the outputs of the algorithm. This interaction can be in the form of feedforward or feedback information. The timing of these interactions can be preset, left to the teacher’s initiative or even to the learner’s initiative. In the latter case, the algorithm called “active learner" can decide when, about what, how and with whom to interact to optimise its learning process. Thus a bidirectional dialogue can emerge. Application will focus on interactive robot programming covering topics including sensing in real-world environments, mapping, navigation, localization, kinematics and vision. Students will program virtual and physical robots interacting with the world using modern Robot Operating System.

Objectives

  • Interactive Machine learning
  • Interactive Robotic
  • Interactive Machine Learning for Robotic

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Conferences (Ouverture Scientifique)

Jérémy Rivière (in charge, UBO)

Number of hours and ECTS

10h Conferences. 2 ECTS.

Presentation

This module offers a general scientific culture, through a series of research presentations and meetings with innovation professionals.

Scientific Methodology

Teachers

Pierre De Loor (In charge, ENIB), Gilles Coppin.

Number of hours and ECTS

24h CM-TP. 2 ECTS.

Presentation

This course focuses on methods of experimental validation of a research hypothesis, and evaluation of interactive systems

Objectives

Addressing the main human-experience models

  • The currents of cognitive science (behaviourism, cognitivism, constructivism, connectionism)
  • Models, tools and associated methods
  • Statistical models and behavioural approaches: statistical processing of results, hardware or software impact, surveys, making relevant curves

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Préparation à la Vie Professionnelle (PVP)

Teachers

Mounir Lallali (In charge of the Industry part, UBO), Nicolas Vidalenc (in charge of the Communication part, UBO), Pierre-Emile Laperine (in charge of the English part, UBO).

Volume horaire et ECTS

72h CM-TD. 6 ECTS.

Semester 10

Project

Teachers

Jérémy Rivière (In charge, UBO).

Number of hours and ECTS

2 weeks. 5 ECTS.

Presentation

The Project module aims at reinforcing the preparation for professional integration of the students. It consists in carrying out an IT project in connection with an academic module and one (or several) tool(s).

  • Each year, 2-3 project subjects in relation with each academic module: IML, SMA, IEVA, MCSI, RVRA. The students choose a project according to their specialization objective.
  • The project lasts 10 full days (2 weeks)
  • The projects are supervised by the teachers who submitted the subjects
  • At the end of the project, the students must provide a written report and make an oral presentation of their work.

Objectives

  • Deepen technical knowledge
  • Implementing theoretical knowledge
  • Develop autonomy, teamwork
  • Increase experience in oral and written communication


Bibliography

Teachers

Jérémy Rivière (In charge, UBO).

Number of hours and ECTS

4h TD. 5 ECTS.

Presentation

This module develops the ability to carry out a state of the art or a technology watch on a scientific question or an innovation problem. It also presents the techniques for writing a scientific article according to international standards, and for presenting the work orally. The work consists in carrying out a bibliographical research with the appropriate tools, then to write a document presenting this state of the art (scientific or technological). The study must present in a synthetic and critical way the existing solutions and compare them.

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Stages

Intervenants

Pascal Ballet (In charge, UBO).

ECTS

20 ECTS.

Presentation

An internship within the Master topics, in France or abroad, for 5 to 6 months.