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teaching:mfe:ia [2012/03/21 16:05]
mdorigo Edited projects in swarm robotics 2012-2012
teaching:mfe:ia [2013/03/18 09:45]
bersini
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-====== MFE 2011-2012 : Intelligence Artificielle ======+====== MFE 2012-2013 : Intelligence Artificielle ======
  
 ===== Introduction ===== ===== Introduction =====
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 Ces sujets sont prêt à être encadrer, mais il va s'en dire qu'ils ne sont pas uniques. Les étudiants sont vivement encouragés à prendre contact avec Hugues Bersini (bersini AT ulb.ac.be) ou Marco Dorigo (mdorigo AT ulb.ac.be) afin de discuter de l'une ou l'​autre initiative inspirée pouvant faire l'​objet dun autre sujet de MFE ou de préciser le cadres, le contenu et les attentes relatives au sujets présentés. Ces sujets sont prêt à être encadrer, mais il va s'en dire qu'ils ne sont pas uniques. Les étudiants sont vivement encouragés à prendre contact avec Hugues Bersini (bersini AT ulb.ac.be) ou Marco Dorigo (mdorigo AT ulb.ac.be) afin de discuter de l'une ou l'​autre initiative inspirée pouvant faire l'​objet dun autre sujet de MFE ou de préciser le cadres, le contenu et les attentes relatives au sujets présentés.
  
-===== Exploration,​ exploitation and evaluation of the .Net Linq library for the problem of object permanence. ===== 
  
-The MFE will consist in a deep exploration of the +===== Développer un programme informatique permettant une analyse statistique en vue de  l'​évaluation d'un module psychothérapeutique=====
-very new microsoft Linq library which aims at resolving +
-the classical problem of mapping between the OO and the relational +
-and the XML world. The different additions of .Net necessary +
-to the implementation of this library will be studied. The +
-library will also be tested in terms of robustness and performance +
-as compared with the previous existing solutions coming from other technological platforms (Java, PHP, ...). This memoire will be a follow up of a previous memoire+
  
 +Ce mémoire se fera en collaboration avec l'​équipe médicale du centre pour l'​anorexie et la boulimie de l'​hôpital Erasme. Il consistera en l'​analyse informatisée des données récoltées lors d'​entretiens avec le patient et sa famille au cours du traitement. Les données sont actuellement stockées dans dans une base de données SPSS.  Le mémoire consistera pour l'​essentiel au traitement de ces données par des approches "​Machine Learning"​ et "Data Mining"​ dans une perspective de Quality Management. ​
  
   * Contact : [[http://​code.ulb.ac.be/​iridia.people.php?​id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]] ​   * Contact : [[http://​code.ulb.ac.be/​iridia.people.php?​id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]] ​
  
-===== Développer un programme informatique permettant ​une analyse statistique en vue de  ​l'​évaluation d'un module psychothérapeutique. =====+===== Développer un programme informatique permettant ​la reconnaissance automatique ​de photos évoquant des visages. =====
  
-Ce mémoire se fera en collaboration avec l'équipe médicale ​du centre pour l'​anorexie ​et la boulimie ​de l'​hôpital ErasmeIl consistera en l'analyse informatisée des données récoltées lors d'entretiens avec le patient et sa famille au cours du traitement+Un ingénieur AIrBR a comme passion de prendre des photos d'objets ​du quotidien dont le contenu évoque très fortement des visages humains. Il a constitué une base de données énorme de ses photos ​et souhaiterait mettre au point un algorithme ​de reconnaissance automatique de visages à partir de ces photosAinsi, ​l'algorithme pourrait séparer automatiquement sur de nouvelles photos celles qu'il considère vraiment comme évoquant un visage des autres
  
   * Contact : [[http://​code.ulb.ac.be/​iridia.people.php?​id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]] ​   * Contact : [[http://​code.ulb.ac.be/​iridia.people.php?​id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]] ​
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   * Contact : [[http://​code.ulb.ac.be/​iridia.people.php?​id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]] ​   * Contact : [[http://​code.ulb.ac.be/​iridia.people.php?​id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]] ​
  
 +===== Réorganisation sous forme OO et UML d’un code de simulation climatique =====
  
 +Ce mémoire se déroulera en collaboration avec le professeur Jean-Pascal van Ypersele de l’UCL, vice président du GIEC, groupe de recherche sur l’évolution climatique. La plupart des codes de simulation climatique sont rédigés en Fortran en exploitant peu les principes de la programmation OO. Ce mémoire consistera en la sélection d’un logiciel de simulation climatique assez simple, plutôt à vocation didactique, et sa réécriture sous forme OO, en faisant un recours intensif aux diagrammes UML et aux Design Patterns.
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 +  * Contact : [[http://​code.ulb.ac.be/​iridia.people.php?​id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]] ​
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 +===== Réorganisation sous forme OO et UML d’un code de contagion systémique d'un réseau de crédits interbancaire ​ =====
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 +La crise financière actuelle a permis de mettre en lumière les risques de contagion systémique liés à la faillite de certaines banques. En effet, la plupart du temps, les banques forment entre elles un réseau de crédit interbancaire qui, à la fois les rend plus solides, mais aussi plus vulnérables à la défection de l’une ou l’autre. De nombreux logiciels ont été écrits afin d’étudier plus en détail ce risque. Le mémoire consistera en la sélection d’un de ces logiciels déjà clairement identifiés et sa réécriture sous forme OO, en faisant un recours intensif aux diagrammes UML et aux Design Patterns.
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 +  * Contact : [[http://​code.ulb.ac.be/​iridia.people.php?​id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
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 ===== Data/text mining - Traitement automatique de documents sur base de leur contenu ===== ===== Data/text mining - Traitement automatique de documents sur base de leur contenu =====
  
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   * Contact : [[http://​code.ulb.ac.be/​iridia.people.php?​id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]   * Contact : [[http://​code.ulb.ac.be/​iridia.people.php?​id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
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 +===== Mise au point d’un système automatique de génération d'​équations différentielles au départ d’un diagramme d’état-transition =====
 +
 +Le diagramme d’état-transition représente le cycle de vie d’un objet, de sa naissance à sa disparition,​ en suivant les différents états par lesquels cet objet transite. Lorsqu'​il s'agit d'​objets biologiques,​ il est possible de ré-interpréter ce diagramme comme la transition d'​une ​
 +partie d'une population d'​objets dans un certain d'​état dans l'​état qui
 +suit. Dans ce cas, ce diagramme peut se traduire sous forme d'un système
 +d'​équations différentielles que l'on devra pouvoir générer automatiquement. ​
 +
 +  * Contact : [[http://​code.ulb.ac.be/​iridia.people.php?​id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
 +  * 
 ===== Mise au point d’un langage de modélisation de systèmes biologiques inspiré des diagrammes de classe et d'​état/​transition UML ===== ===== Mise au point d’un langage de modélisation de systèmes biologiques inspiré des diagrammes de classe et d'​état/​transition UML =====
  
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   * Contacts :    * Contacts : 
     * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~mdorigo|Marco Dorigo (IRIDIA)]] ​     * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~mdorigo|Marco Dorigo (IRIDIA)]] ​
-    * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~stuetzle|Thomas ​Stuetzle ​(IRIDIA)]] ​+    * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~stuetzle|Thomas ​Stützle ​(IRIDIA)]] ​
     * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~mbiro|Mauro Birattari (IRIDIA)]] ​     * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~mbiro|Mauro Birattari (IRIDIA)]] ​
     * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~manuel|Manuel López-Ibáñez (IRIDIA)]]     * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~manuel|Manuel López-Ibáñez (IRIDIA)]]
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   * Contacts :    * Contacts : 
     * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~mdorigo|Marco Dorigo (IRIDIA)]] ​     * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~mdorigo|Marco Dorigo (IRIDIA)]] ​
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   * Contacts :    * Contacts : 
-    * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~stuetzle|Thomas ​Stuetzle ​(IRIDIA)]] ​+    * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~stuetzle|Thomas ​Stützle ​(IRIDIA)]] ​
     * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~manuel|Manuel López-Ibáñez (IRIDIA)]]     * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~manuel|Manuel López-Ibáñez (IRIDIA)]]
 +
 +
 +
 +===== Design of a graphical interface for an automatic configuration tool. =====
 +
 +Optimization algorithms have a number of parameters that strongly
 +affect their efficiency. For many years the setting of these
 +parameters was done by hand; a tedious task that requires a lot of
 +human involvement. Nowadays, some tools are available to automatize this task by considering the setting of the parameters as a "​meta"​-optimization problem. One of these tools for automatic configuration (the irace package: http://​iridia.ulb.ac.be/​irace) has been developed at IRIDIA, and has been already applied successfully to many algorithms. The goal of this project is to design a graphical interface on top of the existing software, to help the user to set-up his particular tuning problem, to visualize information about the tuning process while it is on-going and when it has completed, and to integrate statistical tools for the analysis of the tuner results.
 +
 +The student will have to implement a Graphical front-end on top of the
 +existing software implemented in R, using a cross-platform library
 +such as Qt (http://​qtinterfaces.r-forge.r-project.org/​). ​ Some
 +additions to the original software may be required, and the student
 +will have to work in collaboration with the team of developers of
 +irace at IRIDIA.
 +
 +  * Contacts : 
 +    * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~stuetzle|Thomas Stützle (IRIDIA)]] ​
 +    * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~mbiro|Mauro Birattari (IRIDIA)]] ​
 +    * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~manuel|Manuel López-Ibáñez (IRIDIA)]]
 +    * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~jdubois|Jérémie Dubois-Lacoste (IRIDIA)]]
  
  
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   * Contacts :    * Contacts : 
-    * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~stuetzle|Thomas ​Stuetzle ​(IRIDIA)]] ​+    * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~stuetzle|Thomas ​Stützle ​(IRIDIA)]] ​
     * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~fmascia|Franco Mascia (IRIDIA)]] ​       * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~fmascia|Franco Mascia (IRIDIA)]] ​  
  
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   * Contacts :    * Contacts : 
-    * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~stuetzle|Thomas ​Stuetzle ​(IRIDIA)]] ​+    * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~stuetzle|Thomas ​Stützle ​(IRIDIA)]] ​
     * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~fmascia|Franco Mascia (IRIDIA)]] ​       * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~fmascia|Franco Mascia (IRIDIA)]] ​  
 +
 +
 +===== Analysis of Local Optima Networks for the Max-Clique problem. ======
 +
 +Stochastic Local Search algorithms search for optimal solutions in a large space of candidate solutions. Local Optima Networks (LON) are representations of search landscapes of combinatorial optimisation problems. In these networks, nodes are local optima of the problem, and edges are weighted transitions between the optima. These networks model in a more compact way the properties of the larger search spaces they represent.
 +
 +The goal of this project is to build LON of small instances of the Maximum Clique (MC) problem, and measure properties that could illustrate the differences between instance families.
 +
 +The MC problem is an NP-hard combinatorial optimisation problem that asks to find the biggest completely connected component of a graph. It has relevant applications in information retrieval, computer vision, social network analysis, computational biochemistry,​ bioinformatics and genomics.
 +
 +
 +Required skills: good knowledge of C or C++ programming. ​
 +
 +
 +  * Contacts : 
 +    * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~stuetzle|Thomas Stützle (IRIDIA)]] ​
 +    * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~fmascia|Franco Mascia (IRIDIA)]] ​  
 +
  
  
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 checking to formally verify properties of a collective behavior of a checking to formally verify properties of a collective behavior of a
 robot swarm. Verifying that a system behaves as desired in all robot swarm. Verifying that a system behaves as desired in all
-possible situations is necessary when  autonomous robots are involved.+possible situations is necessary when autonomous robots are involved.
 This is particularly true in swarm robotics systems, where the This is particularly true in swarm robotics systems, where the
 interactions of large number of individuals can result in behaviors interactions of large number of individuals can result in behaviors
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 computationally impossible to analyze. computationally impossible to analyze.
  
-The goal of this thesis is to apply a novel model checking technique, +This thesis is will explore the application of a novel model checking technique, called statistical model checking, to formally verify a swarm robotics system. A collective behavior will be firstly implemented in
-called statistical model checking, to formally verify a swarm robotics +
-system. A collective behavior will be firstly implemented in+
 simulation and then analyzed through statistical model checking. simulation and then analyzed through statistical model checking.
  
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 programming,​ have a good knowledge of formal specification and UML, programming,​ have a good knowledge of formal specification and UML,
 and have a working knowledge of the English language. and have a working knowledge of the English language.
 +
 +  * Contacts : [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~mbiro|Mauro Birattari]] and Manuele Brambilla (IRIDIA)
 +
 +
 +===== A GUI for debugging the behavior of a robot swarm =====
 +
 +Debugging a robot swarm is a complex and difficult task.
 +The desired behavior of the swarm is the result of the complex
 +non-linear interactions of tens or hundreds of robots. When
 +implementing a swarm robotics system, very often it is necessary to
 +analyze individually the output of the execution of each robot, a very
 +long and boring process. Since the goal of the developer is to obtain
 +a specific collective behavior, it would be better to debug the system
 +at the collective level and, only if necessary, at the individual
 +level.
 +
 +In this thesis we will analyze a possible way to debug the collective
 +behavior of a swarm of robots, using macroscopic and microscopic
 +modeling. The goal is to develop a GUI that shows the state of the
 +collective behavior of the system, and if the user requires it, the
 +state of a single robot. We will start with a version of the debugging
 +GUI that interface with the ARGoS simulator and eventually one that
 +interfaces with the real robots.
 +
 +Required skills: the candidates should be acquainted with C/C++
 +programming,​ GUI programming (QT/C++ or QT/Python or Java) and have a
 +working knowledge of the English language.
 +
  
   * Contacts : [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~mbiro|Mauro Birattari]] and Manuele Brambilla (IRIDIA)   * Contacts : [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~mbiro|Mauro Birattari]] and Manuele Brambilla (IRIDIA)
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 ===== Self-organized visual coverage in a swarm of robots ===== ===== Self-organized visual coverage in a swarm of robots =====
  
-Systems composed of several inter-connected cameras are already a reality in +Systems composed of several inter-connected cameras are already a reality in our everyday lives. The prime application of such systems is video-surveillance,​ but the possibilities ​off ered by multiple-camera systems can extend to other interesting ​scenarios, such as environment mapping, 3D shape-reconstruction and object recognition. In all these scenarios, the problem of finding ​the right 
-our everyday lives. The prime application of such systems is video-surveillance,​ +position of a set of cameras in order to maximize the visual field, or the amount of information available, is not always a simple one. Furthermore,​ systems consisting of cameras in a fixed position present obvious issues of robustness and flexibility
-but the possibilities ​o ered from multiple-camera systems can extend to other +Multi-robots systems can provide an interesting mean to overcome this issues. Robots navigating in the enviroment can change their position as a result of changes in the enviroment or in the overall system'​s objective. A centralized control solution for these systems is still not a desirable one, as it introduces a single point of failure and it can suff er from performance issues. 
-interesting ​objectives, such as environment mapping, 3D shape-reconstruction +The Swarm Robotics paradigm o ffers a valid approach to the design of a multiple ​camera system. In this project, we want to study the possibility to develop a control strategy that enables a swarm of robots to position themselves into an unknown environment,​ maximizing the area covered by their visual fields, while relying only on their image processing system and on local communication.
-and object recognition. In all these scenarios, the problem of nding the right +
-position of a set of cameras in order to maximize the visual eld, or the amount +
-of information available, is not always a simple one. Furthermore,​ systems +
-consisting of cameras in a xed position present obvious issues of robustness +
-and exibility+
-Multi-robots systems can provide an interesting mean to overcome this is- +
-sues. Robots navigating in the enviroment can change their position as a result +
-of changes in the enviroment or in the overall system'​s objective. A centralized +
-control solution for these systems is still not a desirable one, as it introduces a +
-single point of failure and it can su er from performance issues. +
-The Swarm Robotics paradigm o ers a valid approach to the design of a mul- +
-tiple camera system. In this project, we want to study the possibility to develop +
-a control strategy that enables a swarm of robots to position themselves into an +
-unknown environment,​ maximizing the area covered by their visual elds, while +
-relying only on their image processing system and on local communication.+
  
-Requirements: The candidates ​should be acquainted with C/C++ programming and have a+Required skills: The candidate ​should be acquainted with C/C++ programming and have a
 working knowledge of the English language. working knowledge of the English language.
  
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   * Contacts :    * Contacts : 
     * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~manuel|Manuel López-Ibáñez (IRIDIA)]]     * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~manuel|Manuel López-Ibáñez (IRIDIA)]]
-    * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~stuetzle|Thomas ​Stuetzle ​(IRIDIA)]] ​+    * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~stuetzle|Thomas ​Stützle ​(IRIDIA)]] ​
  
  
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   * Contacts :    * Contacts : 
     * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~manuel|Manuel López-Ibáñez (IRIDIA)]]     * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~manuel|Manuel López-Ibáñez (IRIDIA)]]
-    * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~stuetzle|Thomas ​Stuetzle ​(IRIDIA)]] ​+    * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~stuetzle|Thomas ​Stützle ​(IRIDIA)]] ​
     * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~mdorigo|Marco Dorigo (IRIDIA)]] ​     * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~mdorigo|Marco Dorigo (IRIDIA)]] ​
  
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   * Contacts :    * Contacts : 
     * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~manuel|Manuel López-Ibáñez (IRIDIA)]]     * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~manuel|Manuel López-Ibáñez (IRIDIA)]]
-    * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~stuetzle|Thomas ​Stuetzle ​(IRIDIA)]] ​+    * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~stuetzle|Thomas ​Stützle ​(IRIDIA)]] ​
  
  
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   * Contacts :    * Contacts : 
     * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~manuel|Manuel López-Ibáñez (IRIDIA)]]     * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~manuel|Manuel López-Ibáñez (IRIDIA)]]
-    * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~stuetzle|Thomas ​Stuetzle ​(IRIDIA)]] ​+    * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~stuetzle|Thomas ​Stützle ​(IRIDIA)]] ​
  
    
 
teaching/mfe/ia.txt · Last modified: 2024/07/01 16:15 by stuetzle