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Stage de Fin d'études

Présentation

Ce stage s'est déroulé d'Avril 2006 à Septembre 2006. Lors de mon cursus en école d'ingénieur, j'ai été amené à faire différents stage. Mon stage de fin d'études fut le plus important car il clotura mon cycle étudiant et me permis de faire mon premier pas dans la recherche. En effet, ce stage a été effectué au laboratoire LIAP 5 de l'Université René Descartes à Paris (5eme). Grâce à lui j'ai pu découvrir le monde de la recherche dans lequel j'ai toujours voulu travailler et je remercie tout particulièrement les personnes qui m'ont encadrés lors de ce stage. Le laboratoire travaillait sur la croissance de plantes virtuelles dans des écosystèmes simulés.

But

La plateforme Darwin's Park est une plateforme de croissance de plantes virtuelles dans un environnement simulé. Cette plateforme est innovante dans ce milieu de recherche car elle possède un modèle simplifié de croissance et d'évolution de plante. En effet, ce modèle basé sur le concept de vie artificielle, combine un modèle morphologique basé sur les L-System à un écosystème virtuel 3D fournissant lumière et minéraux aux plantes. Les plantes ont un bagage génétique propre et peuvent se reproduire via les graines qu'elles produisent quand leur fleurs sont pollinisées. Leurs rejetons auront ainsi un bagage génétique muté de leur parent et l'évolution génétique amènera les plantes à s'adapter à leur milieu pour survivre et se développer.
Le but de mon stage était de simplifier cette application afin de l'exporter sur téléphone portable via J2ME.

Darwin's Park

Voici une vidéo de présentation du type de simulations effectuées par le logiciel :

Les plantes peuvent réagir à différents stimulis tels que la lumière, les minéraux ou bien des obstacles physiques :

Elles possèdent toutes un code génétique propre qui peut évoluer. Ainsi, leur morphologie peut totalement varier d'une plante à l'autre en fonction des besoins qu'elle développe. Par exemple, une plante peut développer de grandes feuilles pour récupérer d'avantage de lumière.

Travail effectué

J'ai tout d'abord commencé ce stage par un travail bibliographique dans différents domaines:

J'en fait d'ailleurs un résumé dans mon rapport de stage que je présenterai ensuite.

Après ce travail, j'avais cerné le travail qu'il me fallait effectuer. Une proche collaboration avec le concepteur de Darwin's Park : Stefan Bornhoffen, m'a permis d'appréhender rapidement le fonctionnement du logiciel afin que je puisse en faire un portage sur application embarquée. Je me suis donc lancé dans la découverte d'un langage que je ne connaissais pas : Java ME. Après un mois d'apprentissage, j'ai pu fournir une première version de Darwin's Park version embarquée. Cependant, beaucoup de paramètres pouvaient affecter le logiciel et il me fallut la totalité du temps du stage pour obtenir une version définitive. J'ai d'ailleurs ajouter une fonctionalité que l'application principale n'a jamais eue : la gestion de la pluviométrie et l'absorption de l'eau par la plante.

Résultats

Les résultats obtenus étaient très encourageants et bien reçus par le laboratoire. J'ai pu reprendre la quasi-totalité des éléments de la plateforme de base et les plantes poussaient conformément aux lois du modèle.

Les seuls pertes étaient au niveau graphique et au niveau des ressources. Evidemment, grahiquement les résultats ne pouvaient pas être équivalent à ceux sur ordinateur, bien que le rendu ait été tout de même jugé suffisament convainquant. De même, au niveau des ressources, le programme principal demandait beaucoup de temps de calculs et beaucoup d'utilisaiton mémoire. J'ai tenté d'optimiser celà au maximum mais l'application mobile ne pouvait pas rivaliser avec celle de base. En effet, les plantes générées ne pouvaient pas dépasser un certain niveau de croissance sous peine de surcharger la mémoire vive.

Le stage a quand même été très bien reçu par le laboratoire et par mon école. Vous pouvez télécharger le rapport que j'ai rédigé pour ma soutenance finale.