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--- teaching:mfe:ia [2012/03/22 17:21]
mdorigo Added one project in robotics
+++ teaching:mfe:ia [2022/11/30 13:32]
stuetzle
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-====== MFE 2011-2012 : Intelligence Artificielle ======
+====== MFE 2022-2023 : Intelligence Artificielle ======
 ===== Introduction =====
-Le laboratoire IRIDIA aborde des problèmes dans le domaine de l'Intelligence Artificielle. Si l'on reprend les dires d'un de ses pioniers Marvin Lee Minsky, l'Intelligence Artificielle est définit comme "la construction de programmes informatiques qui s'adonnent à des tâches qui sont, pour l'instant, accomplies de façon plus satisfaisante par des êtres humains car elles demandent des processus mentaux de haut niveau tels que : l'apprentissage perceptuel, l'organisation de la mémoire et le raisonnement critique". L'IA a beaucoup évolué depuis et s'inspire largement de phénomènes biologiques, physiques, cognitifs ou encore écologiques. C'est donc définitivement une approche transdisciplinaire qui s'accorde principalement à traîtrer des problèmes très complexes. Les domaines principaux de compétence d'IRIDIA sont : l'intelligence en essaim, les métaheuristiques, l'étude des réseaux biologiques et l'application de Business Intelligence. C'est dans cette perspective que les sujets de MFE présentés ci-après s'inscrivent.
+Le laboratoire IRIDIA aborde des problèmes dans le domaine de l'Intelligence Artificielle. Si l'on reprend les dires d'un de ses pioniers Marvin Minsky, l'Intelligence Artificielle est définit comme "la construction de programmes informatiques qui s'adonnent à des tâches qui sont, pour l'instant, accomplies de façon plus satisfaisante par des êtres humains car elles demandent des processus mentaux de haut niveau tels que : l'apprentissage perceptuel, l'organisation de la mémoire et le raisonnement critique". L'IA a beaucoup évolué depuis et s'inspire largement de phénomènes biologiques, physiques, cognitifs ou encore écologiques. C'est donc définitivement une approche transdisciplinaire qui s'accorde principalement à traîter des problèmes très complexes. Les domaines principaux de compétence d'IRIDIA sont : l'intelligence en essaim, les métaheuristiques, l'étude des réseaux biologiques et l'application de Business Intelligence et du Big Data. C'est dans cette perspective que les sujets de MFE présentés ci-après s'inscrivent.
-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), Marco Dorigo (mdorigo AT ulb.ac.be) ou Mauro Birattari (mbiro 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
+---
-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.
-  * Contact : [[http://code.ulb.ac.be/iridia.people.php?id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
+===== Automatic design of communication protocols in swarm robotics =====
-===== Développer un programme informatique permettant une analyse statistique en vue de  l'évaluation d'un module psychothérapeutique. =====
+Automatic design methods are a promising approach to the development of control software of robot swarms. In previous research, we have developed AutoMoDe, a method that automatically generate a finite state machine to control each individual robot of the swarm. AutoMoDe automatically assembles the finite state machine starting from pre-defined behavioral modules and transition criteria.  In this project, the goal is to extend AutoMoDe so as to enable the automatic generation of communication protocols.
-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.
+Required skills: The candidate should have good programming skills and previous experience with C++ programming under UNIX.
-  * Contact : [[http://code.ulb.ac.be/iridia.people.php?id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
+* Contact: [[http://iridia.ulb.ac.be/~mbiro|Mauro Birattari]], Lorenzo Garattoni, Gianpiero Francesca (IRIDIA)
-===== Etude et réalisation orientée objet d'une cellule minimale =====
+===== Intelligent interactive console for swarm of robots =====
-Le MFE consistera en un développement orienté objet d'une
+The goal of this project is to design and implement an interactive tool for monitoring, debugging and controlling experiments in swarm robotics. Through the interface of this tool, the user can pause the experiment, monitor the state of the robots, select a robot to check the values of sensors and actuators, and modify them if needed. The tool will be integrated in ARGoS (the simulator for robot swarms developed at IRIDIA) and will feature the existing debug facilities featured by ARGoS, which currently work only in simulation. The tool will also use the IRIDIA arena's tracking system, which is equipped with 16 ceiling-mounted cameras. Finally, the tool will integrate an existing console software to monitor and control the state of the robots.
-cellule biologique minimale avec son métabolisme chimique interne, un génome
-élémentaire et sa membrane. L'idée est de réaliser le logiciel minimal capable de simuler un organisme vivant. Cette cellule devra être capable
-de croître et de spontanément se dupliquer. Il fera suite
-à une succession de MFE déjà réalisés ces dernières années.
+* Contact: [[http://iridia.ulb.ac.be/~mbiro|Mauro Birattari]], Lorenzo Garattoni (IRIDIA)
+===== Efficient chain formation in a robot swarm =====
+The goal of this project is to study and design techniques to efficiently create and maintain robust chains of robots. Chain formation is a known collective behavior in swarm robotics. In chain formation, robots place themselves in the environment to create a chain that connects two locations. The chain can be used by other robots as navigation support. Chain formation behaviors are often inspired by ants, which form chains of individuals that connect their nest to foraging sites. Although chain formation has been implemented in several different configurations (e.g., chains of moving robots, chains of aerial robots that aid the navigation of ground robots, directional chains, etc.), the definition of efficient methods to build, use, and maintain chains of robots is still missing. The ultimate goal of the project is therefore the definition of a efficient and robust chain formation behaviour.
+* Contact: [[http://iridia.ulb.ac.be/~mbiro|Mauro Birattari]], Lorenzo Garattoni (IRIDIA)
+===== Développer un programme informatique permettant une analyse statistique en vue de  l'évaluation d'un module psychothérapeutique. =====
+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)]]
-===== Data/text mining - Traitement automatique de documents sur base de leur contenu =====
+===== Développer un programme informatique permettant une analyse statistique en vue de  l'évaluation d'un module psychothérapeutique. =====
-Ce sujet est destiné aux étudiants en Informatique ou en Sciences
+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.
-Appliquées. Il pourrait être traité par un groupe de deux étudiants.
-Au cours de ce travail, nous nous interesserons a l'application
+  * Contact : [[http://code.ulb.ac.be/iridia.people.php?id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
-d'algorithmes de traitement automatique de documents dans le cadre
-d'un projet (projet STRATEGO) avec les sociétés IRIS, Mentis et
-Denali. Nous serons confrontés par exemple à la categorisation
-(classification) de documents sur base de leur contenu ainsi qu'au
-clustering de documents.
-Les developpements seront effectués en Java, C++, Perl, Python, Matlab
-ou S-Plus (R).
-Il s'agit donc d'un travail de recherche et développement.
+===== Développer des solutions de text mining pour la société Procter & Gamble ou dans le domaine juridique =====
-  * Contact : [[http://code.ulb.ac.be/iridia.people.php?id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
+Ce mémoire se fera en collaboration avec des responsables marketing de cette société ou avec des reponsables du monde juridique. Il consistera en l'analyse informatisée des appréciations récoltées sur les produits de la firme et d'une analyse comparative avec les appréciations de concurrents. Il s'agira pour l'essentiel d'études de type "clustering", "classification" et "sentiment analysis" au départ de nombreuses librairies déjà existantes.
+Dans le cas du monde juridique, il s'agira de processus d'organisation et d'indexation automatique des documents juridiques
-===== Etude de la topologie de réseaux lexicaux extraits de documents =====
+  * Contact : [[http://code.ulb.ac.be/iridia.people.php?id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
-De plus en plus de scientifiques sont convaincus qu’une même topologie de réseaux (c'est-à-dire la manière dont les nœuds en sont connectés) se retrouve dans de nombreux réseaux, pourtant extraits de réalités très diverses (Web, Internet, réseaux sociaux, biologiques, épidémiques). Cette topologie leur conférerait des propriétés intéressantes comme une plus grande robustesse ou une communication réduite entre les nœuds. Il est possible de construire des réseaux lexicaux à partir d’un document quelconque, par exemple, en connectant deux mots qui apparaissent dans une même phrase. Le MFE consistera en un développement logiciel ayant pour but la réalisation automatique de ces réseaux lexicaux à partir d’une variété de documents et l’étude automatisée de leur topologie : distance inter-nœuds, degré de clustering, etc …
+===== Le data mining en tant qu’outil d’aide à la gestion active d’actifs cotés  =====
-  * Contact : [[http://code.ulb.ac.be/iridia.people.php?id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
+L’idée de ce mémoire serait d’avoir un travail en plusieurs parties dont notamment :
+•	une partie théorique qui reprendrait les fondamentaux du data mining,
+•	un screening, une présentation et comparaison des outils existants utilisés dans le cadre de la gestion d’actifs cotés,
+•	une partie pratique destinée à construire un data set et à le modéliser.
-===== Expérimentation des designs patterns pour la modélisation de systèmes biologiques complexes =====
+  * Contact : [[http://code.ulb.ac.be/iridia.people.php?id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
-Tout bon informaticien se doit aujourd’hui de maîtriser ces recettes de conception OO que sont les designs patterns. Au-delà des langages de programmation ou de modélisation (UML), ils sont devenus le sujet d’étude et de développement le plus prisé de la communauté informatique. Leur maîtrise permet à ces mêmes informaticiens d’attaquer la simulation de procédés complexes avec plus de facilité. Le MFE consistera en la mise en pratique de ces designs patterns pour la modélisation de systèmes biologiques complexes comme le système immunitaire ou les mécanismes de régulations génétiques. Le travail devrait déboucher sur une adaptation de ces mêmes designs patterns au monde et aux problèmes de la biologie.
-  * Contact : [[http://code.ulb.ac.be/iridia.people.php?id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
+===== Speed-up Techniques for Shortest Path Problems =====
-===== Etude de la topologie de réseaux de musiciens de Jazz =====
+The shortest path problem is one of the most important in combinatorial optimization and has multiple real-world applications.
+The well-known Dijkstra algorithm solves the shortest path problem in any weighted graph with non-negative weights. However, with the recent increase of the amount of data, we feel the need to drastically increase the execution time of the algorithm.
+In the latest years, we observe the emergence of a lot of new speed-up techniques; among them there are: heuristic search, bidirectional search, landmarks, reaches, short-cuts and contractions. The efficiency of these techniques heavily depends on the topology of the graph. Moreover, graphs with more complex structures (as user-adapted graphs) do not support some of these techniques, at least as they are currently presented.
+From these observations, several questions arise, among them we propose:
+Which optimization methods are the most efficient depending on the graph topology?
+How can we adapt these techniques to more complex graph structures?
+Other research questions in this topic can be proposed and discussed.
+These questions can be studied from both theoretical and empirical approach.
-De plus en plus de scientifiques sont convaincus qu’une même topologie de réseaux (c'est-à-dire la manière dont les nœuds en sont connectés) se retrouve dans de nombreux réseaux, pourtant extraits de réalités très diverses (Web, Internet, réseaux sociaux, biologiques, épidémiques). Cette topologie leur conférerait des propriétés intéressantes comme une plus grande robustesse ou une communication réduite entre les nœuds. Il est possible de construire un réseau de musiciens de Jazz connectant deux musiciens dès lors qu’ils ont joué sur un même disque ou participé à un même concert. Le MFE consistera en un développement logiciel ayant pour but la réalisation automatique de ces réseaux de musiciens à partir de documentations sur les disques ou les concerts téléchargés automatiquement de sites de vente en ligne. Le mémorant devra réaliser un logiciel capable d'extraire ces informations sur le Web et ensuite exploitera un ensemble d'outils existant lui permettant d'étudier la topologie du réseau ainsi obtenue.
+  * 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 des solutions de data mining pour la société BMW Group Belux =====
+Ce mémoire se fera en collaboration avec des responsables marketing et techniques de cette société.
+Les sujets pourraient couvrir tout ce qui concerne les data, tant les data dites de campagne, communication, que celles liées à la production ou aux véhicules connectés.
+  * Contact : [[http://code.ulb.ac.be/iridia.people.php?id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
-===== Evolution de circuits logiques =====
-Depuis quelques années, de nouvelles techniques d'optimisations comme les algorithmes évolutionnistes servent de méthodologie d'aide à la conception. De par leur nature, ces techniques offrent une approche "bottom-up" qui peut sortir des sentiers battus que sont les les approches classiques dite "top-down". C'est par exemple le cas en conception de circuits logiques et électroniques. Ainsi, cette nouvelle méthodologie de conception assistée par des algorithmes d'optimisation permet de parfois souligner de nouvelles idées inconnues de l'homme jusqu'à ce jour.
+===== Transposition en logique floue des réseaux de neurones récurrents de type GRU =====
-Ce mémoire se concentrera sur les algorithmes évolutionnistes comme aide à la conception de circuits logiques. Il s'inscrira dans la continuité d'un mémoire effectué en 2007-2008 sur le même sujet. Il s'agira, par exemple, de mettre en oeuvre des techniques pour détecter des motifs récurrents de portes qui peuvent apparaitre, et ainsi permettre une construction automatique de la modularité de la solution. Ou encore de développer une approche multi-objective de la question.
-  * Contact : [[http://code.ulb.ac.be/iridia.people.php?id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
+Ce mémoire consistera en la conception et l'analyse de systèmes de logiques floues, capables d'apprentissage automatique, et très inspirés des réseaux de neurones récurrents de type GRU, utilisés avec succès ces jours-ci pour la traduction automatique, la labélisation automatique d'images, la génération de musique et la conduite de véhicules autonomes.
+  * Contact : [[http://code.ulb.ac.be/iridia.people.php?id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
-===== Mise au point d’un système automatique de génération de code à partir d’un diagramme d’état-transition =====
+===== Contribution au développement de la plateforme Big Data d'IRIDIA =====
-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. Il est par exemple très largement mis à l’œuvre dans la modélisation des procédures parlementaires (l’évolution des décrets de loi). C’est le cas dans plusieurs parlements belges avec lesquels IRIDIA collabore. Le MFE étudiera la possibilité d’une génération automatique de code fidèle à ces diagrammes et tout ce qui les compose. Le code généré respectera le design pattern d'état associant une classe à chaque état possible. Des problèmes tels les états compositionnels ou les transitions s'effectuant simultanément seront étudiés.
+Dans de nombreux projets d'enseignement et d'industrie dans lesquels IRIDIA se trouvent impliqués, des demandes pressantes nous sont faites de formation et d'utilisation des outils Big Data (Map-Reduce, Cloudera, Hue, Hive, Pig, Elastic Search, HBase). Nous répondons tant bien que mal à ces demandes et tentons d'équiper notre cluster avec les logiciels demandés. Le mémoire consisterait en une étude comparative de l'existant en terme surtout logiciel et la mise en place d'un cours mettant en évidence les avantages de l'une ou l'autre solution en ce compris par rapport à des solutions plus conventionnels de type BD relationnelle.
   * 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 =====
-En général, les biologistes par manque de formation recourent très difficilement à la programmation des systèmes qu'ils étudient. Nous souhaitons les assister en mettant à leur disposition un langage qualitatif de modélisation sur base des diagrammes de classe et d'état/transition UML. Ce langage pourrait finalement aboutir à une forme exécutable, par une génération de code Java appropriée et son exécution. Le système sera mis au point en collaboration avec des immunologistes internationnaux avec lesquels IRIDIA entretient des collaborations suivies depuis très longtemps. Ainsi l'idée est de créer un langage de simulation de systèmes biologique qualitatif et graphique qui soit bien plus facile d'utilisation pour les biologistes que les langages de programmation actuels.
+===== Contribution à l'amélioration de la plateforme génomique In Silico DB =====
-  * Contact : [[http://code.ulb.ac.be/iridia.people.php?id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
+Une nouvelle spin-off a vu le jour depuis un an à IRIDIA: In Silico DB (https://insilicodb.org/) mettant à disposition sous une forme aisément exploitable des centaines de milliers d'échantillons de données génomiques permettant un meilleur diagnostic des maladies d'origine génétique et une meilleure compréhension de la biologie moléculaire. L'équipe qui s'en occupe a un besoin pressant de développeurs informatiques permettant d'en améliorer l'interface. Des connaissances en programmation Web sont souhaitées. La migration du système de stockage sur un serveur Big Data est aussi un des objectifs actuellement poursuivis par l'équipe en place et permettra au mémorant de se familiariser avec ces nouvelles technologies.
-===== Comparaison via la simulation informatique d'une économie de marché de nature concurrentielle et une autre plus redistributive=====
-Les économistes nous assènent à l'envi que l'économie se doit d'être compétitive et parfaitement concurrentielle. Est-ce si vrai ? L'économie de marché ne peut-elle exister que sur un mode concurrentiel pour assurer au mieux le bonheur du plus grand nombre d'agents économiques ? Nous adresserons cette question par l'entremise de modèles économiques multi-agents mettant en présence des producteurs,acheteurs, consommateurs et vendeurs, et les faisant se comporter d'abord sur un monde compétitif (économie de marché de type enchère) et ensuite aléatoire. Nous étudierons   la manière dont le bien-être cumulé par les agents consommateur est distribué parmi eux. Ce mémoire fait suite à un mémoire réalisé par un étudiant de Solvay l'année passée et donc il pourra repartir d'un logiciel existant.
+  * 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)]]
-===== Détection de modularités appliquée à la biochimie =====
+===== Etude de l'algorithme du Deep Learning et de l'optimisation des architectures des ces réseaux de neurones =====
+Les réseaux de neurones multicouches sont redevenus très à la mode depuis que Google les utilise massivement pour le traitement automatique d'images et de vidéos. Nous avons à IRIDIA étudié et réalisé plusieurs algorithmes d'apprentissage de ces réseaux multicouches. Le mémoire consistera en une comparaison des algorithmes de deep learning tels ceux utilisés chez Google et les alternatives que nous proposons ici à IRIDIA depuis plusieurs années.
-En biochimie, la simulation et l'optimisation des systèmes font intervenir tant et tant de variables que les dimensions sont plus que nombreuses. Ce caractère hyperdimensionnel fait exploser d'une part l'espace de recherche, mais augmente également la difficulté de l'espace de recherche. En effet, les variables d'états du système sont souvent corrélées non-linéairement. La force de ces dépendances délimite d'ailleurs souvent des modules fonctionnels qui, une fois détectés, peuvent être mis à profit. Les nouvelles techniques d'optimisation trouvent ainsi un écho logique dans le domaine de la bioinformatique ou de la chimie pharmaceutique.
+Plus particulièrement, nous nous intéressons à des mécanismes automatiques d'optimisation de l'architecture de ces réseaux: Combien de couches, combien de filtres convolutifs par couche...
-Au cours de ce mémoire, l'étudiant mettra en oeuvre diverses techniques se basant sur un principe de modularité. Il les analysera et les comparera sur un problème appliqué dans les domaines précités (diverses possibilités envisageables). Ce travail se constitue donc principalement comme une recherche appliquée où une méthodologie expérimentale rigoureuse sera requise.
-  * 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)]]
+===== Etude et réalisation orientée objet d'une cellule minimale =====
+Le MFE consistera en un développement orienté objet d'une
+cellule biologique minimale avec son métabolisme chimique interne, un génome
+élémentaire et sa membrane. L'idée est de réaliser le logiciel minimal capable de simuler un organisme vivant. Cette cellule devra être capable
+de croître et de spontanément se dupliquer. Il fera suite
+à une succession de MFE déjà réalisés ces dernières années. Parmi les amélirations possibles sont en cours la parallélisation du programme suivant une technologie Big Data ou le recours aux processeurs GPU.
-===== Software framework for Ant Colony Optimization =====
-Ants have inspired a number of computational techniques and among the most successful is ant colony optimization (ACO). ACO is an optimization technique that can be applied to tackle a wide variety of computational problems that arise in computer science, telecommunications, and engineering. While ACO has a very wide applicability, the development times for effective ACO algorithms can be relatively high. This is due to the fact that each time a new problem is to be tackled by an ACO algorithm, a researcher needs to implement the algorithms almost from scratch.
+  * Contact : [[http://code.ulb.ac.be/iridia.people.php?id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
-The goal of the project is to provide a software framework to support the application and the implementation of ACO algorithms to new problems. The software framework will offer all the standard procedures that are used in ACO algorithms and will allow for the rapid prototyping of ACO algorithms.
+===== Réorganisation sous forme OO et UML d’un code de simulation climatique =====
-The application of this software framework will be tested on a number of optimization problems.
-Required skills: The candidate should be well acquainted with   programming in object oriented languages.
+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.
+  * Contact : [[http://code.ulb.ac.be/iridia.people.php?id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
-  * Contacts :
+===== Réorganisation sous forme OO et UML d’un code de contagion systémique d'un réseau de crédits interbancaire  =====
-    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~mdorigo|Marco Dorigo (IRIDIA)]]
-    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~stuetzle|Thomas Stuetzle (IRIDIA)]]
-    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~mbiro|Mauro Birattari (IRIDIA)]]
-    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~manuel|Manuel López-Ibáñez (IRIDIA)]]
+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.
-===== Optimising Ant Colony Algorithms for Performance ======
+  * Contact : [[http://code.ulb.ac.be/iridia.people.php?id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
+===== Data/text mining - Traitement automatique de documents sur base de leur contenu =====
-Ants have inspired a number of computational techniques and among the most successful is ant colony optimization (ACO). ACO is an optimization technique that can be applied to tackle a wide variety of computational problems that arise in computer science, telecommunications, and engineering.
+Ce sujet est destiné aux étudiants en Informatique ou en Sciences
+Appliquées. Il pourrait être traité par un groupe de deux étudiants.
-The goal of this project is to improve the performance of ACO algorithms by investigating and testing various implementation techniques: intrinsic functions (MMX/SSE floating-point operations), CPU cache effects, or GPU programming.
+Au cours de ce travail, nous nous interesserons a l'application
+d'algorithmes de traitement automatique de documents dans le cadre
+d'un projet (projet STRATEGO) avec les sociétés IRIS, Mentis et
+Denali. Nous serons confrontés par exemple à la categorisation
+(classification) de documents sur base de leur contenu ainsi qu'au
+clustering de documents.
-Required skills: knowledge of C programming. Some knowledge about computer architecture.
+Les developpements seront effectués en Java, C++, Perl, Python, Matlab
+ou S-Plus (R).
-  * Contacts :
+Il s'agit donc d'un travail de recherche et développement.
-    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~mdorigo|Marco Dorigo (IRIDIA)]]
-    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~stuetzle|Thomas Stuetzle (IRIDIA)]]
-    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~mbiro|Mauro Birattari (IRIDIA)]]
-    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~manuel|Manuel López-Ibáñez (IRIDIA)]]
+  * Contact : [[http://code.ulb.ac.be/iridia.people.php?id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
-===== Graphical Tools for analysing Multi-Objective Data. =====
-In multi-objective problems, not only one objective function must be minimised but several, often conflicting, objectives must be taken into account. The result is often a set of solutions modelling the trade-off between the objectives of the problem.
+===== Etude de la topologie de réseaux lexicaux extraits de documents =====
-The goal of this project is to develop graphical tools to interactively examine and compare the results of algorithms for multi-objective problems.
+De plus en plus de scientifiques sont convaincus qu’une même topologie de réseaux (c'est-à-dire la manière dont les nœuds en sont connectés) se retrouve dans de nombreux réseaux, pourtant extraits de réalités très diverses (Web, Internet, réseaux sociaux, biologiques, épidémiques). Cette topologie leur conférerait des propriétés intéressantes comme une plus grande robustesse ou une communication réduite entre les nœuds. Il est possible de construire des réseaux lexicaux à partir d’un document quelconque, par exemple, en connectant deux mots qui apparaissent dans une même phrase. Le MFE consistera en un développement logiciel ayant pour but la réalisation automatique de ces réseaux lexicaux à partir d’une variété de documents et l’étude automatisée de leur topologie : distance inter-nœuds, degré de clustering, etc …
-Required skills: The candidate should be well acquainted with programming in object oriented languages.
+  * Contact : [[http://code.ulb.ac.be/iridia.people.php?id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
+===== Etude de la topologie de réseaux d'acteurs extraits à partir de romans célèbres  =====
-  * Contacts :
+De plus en plus de scientifiques sont convaincus qu’une même topologie de réseaux (c'est-à-dire la manière dont les nœuds en sont connectés) se retrouve dans de nombreux réseaux, pourtant extraits de réalités très diverses (Web, Internet, réseaux sociaux, biologiques, épidémiques). Cette topologie leur conférerait des propriétés intéressantes comme une plus grande robustesse ou une communication réduite entre les nœuds. Il est possible de construire des réseaux lexicaux à partir d’un document quelconque, par exemple, en connectant deux mots qui apparaissent dans une même phrase. Le MFE consistera en un développement logiciel ayant pour but la réalisation automatique d'un réseau de personnages de romans (Harry Potter, les Misérables et autres) à partir des dialogues présents dans ces romans. Les liens seront également pondérés comme résultat d'une analyse de sentiments faite à partir de ces mêmes dialogues. On procédera ensuite à l’étude automatisée de leur topologie : distance inter-nœuds, degré de clustering, etc …
-    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~stuetzle|Thomas Stuetzle (IRIDIA)]]
-    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~manuel|Manuel López-Ibáñez (IRIDIA)]]
+  * Contact : [[http://code.ulb.ac.be/iridia.people.php?id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
-===== Stochastic local search algorithms for weighted maximum clique problems. ======
+===== Expérimentation des designs patterns pour la modélisation de systèmes biologiques complexes =====
-The Maximum Clique Problem is an NP-hard combinatorial optimisation problem that asks to find the biggest completely
+Tout bon informaticien se doit aujourd’hui de maîtriser ces recettes de conception OO que sont les designs patterns. Au-delà des langages de programmation ou de modélisation (UML), ils sont devenus le sujet d’étude et de développement le plus prisé de la communauté informatique. Leur maîtrise permet à ces mêmes informaticiens d’attaquer la simulation de procédés complexes avec plus de facilité. Le MFE consistera en la mise en pratique de ces designs patterns pour la modélisation de systèmes biologiques complexes comme le système immunitaire ou les mécanismes de régulations génétiques. Le travail devrait déboucher sur une adaptation de ces mêmes designs patterns au monde et aux problèmes de la biologie. Ce mémoire se fera en collaboration avec l'institut de recherche de Microsoft à Cambridge qui a déjà supervisé les mémorants précédents.
-connected component of a graph. It has relevant applications in information retrieval, computer vision, social network
-analysis, computational biochemistry, bioinformatics and genomics.
-Among the possible generalisations of the problem there is the Vertex Weighted and Edge Weighted Maximum Clique which asks to find the clique of maximum weight. Being generalisations they are also NP-hard. The goal of the project is to devise heuristic algorithms or adapt existing algorithms of the Maximum Clique for weighted version.
+  * Contact : [[http://code.ulb.ac.be/iridia.people.php?id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
-Required skills: good knowledge of C or C++ programming.
+===== Etude de la topologie de réseaux de musiciens de Jazz =====
-  * Contacts :
+De plus en plus de scientifiques sont convaincus qu’une même topologie de réseaux (c'est-à-dire la manière dont les nœuds en sont connectés) se retrouve dans de nombreux réseaux, pourtant extraits de réalités très diverses (Web, Internet, réseaux sociaux, biologiques, épidémiques). Cette topologie leur conférerait des propriétés intéressantes comme une plus grande robustesse ou une communication réduite entre les nœuds. Il est possible de construire un réseau de musiciens de Jazz connectant deux musiciens dès lors qu’ils ont joué sur un même disque ou participé à un même concert. Le MFE consistera en un développement logiciel ayant pour but la réalisation automatique de ces réseaux de musiciens à partir de documentations sur les disques ou les concerts téléchargés automatiquement de sites de vente en ligne. Le mémorant devra réaliser un logiciel capable d'extraire ces informations sur le Web et ensuite exploitera un ensemble d'outils existant lui permettant d'étudier la topologie du réseau ainsi obtenue.
-    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~stuetzle|Thomas Stuetzle (IRIDIA)]]
-    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~fmascia|Franco Mascia (IRIDIA)]]
+  * Contact : [[http://code.ulb.ac.be/iridia.people.php?id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
-===== Stochastic Local Search heuristics for solving NP-complete puzzles. ======
+===== Evolution de circuits logiques =====
-This project is about single player games (puzzles) and the design of algorithms for tackling hard combinatorial optimisation problems.
+Depuis quelques années, de nouvelles techniques d'optimisations comme les algorithmes évolutionnistes servent de méthodologie d'aide à la conception. De par leur nature, ces techniques offrent une approche "bottom-up" qui peut sortir des sentiers battus que sont les les approches classiques dite "top-down". C'est par exemple le cas en conception de circuits logiques et électroniques. Ainsi, cette nouvelle méthodologie de conception assistée par des algorithmes d'optimisation permet de parfois souligner de nouvelles idées inconnues de l'homme jusqu'à ce jour.
-Example puzzles are: [[http://en.wikipedia.org/wiki/Light_Up|Light Up]], [[http://en.wikipedia.org/wiki/Mastermind_(board_game)|Mastermind]], [[http://en.wikipedia.org/wiki/Minesweeper_(video_game)|Minesweeper]], etc.
+Ce mémoire se concentrera sur les algorithmes évolutionnistes comme aide à la conception de circuits logiques. Il s'inscrira dans la continuité d'un mémoire effectué en 2007-2008 sur le même sujet. Il s'agira, par exemple, de mettre en oeuvre des techniques pour détecter des motifs récurrents de portes qui peuvent apparaitre, et ainsi permettre une construction automatique de la modularité de la solution. Ou encore de développer une approche multi-objective de la question.
-The student will learn how to design and implement a Stochastic Local Search algorithm to solve NP-complete puzzles. The student will also learn how to analyse the performaces of the algorithm and perform statistically sound comparisons with the other algorithms available in literature.
+  * Contact : [[http://code.ulb.ac.be/iridia.people.php?id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
-Required skills: good knowledge of C or C++ programming.
-  * Contacts :
+===== Mise au point d’un système automatique de génération de code à partir d’un diagramme d’état-transition =====
-    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~stuetzle|Thomas Stuetzle (IRIDIA)]]
-    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~fmascia|Franco Mascia (IRIDIA)]]
+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. Il est par exemple très largement mis à l’œuvre dans la modélisation des procédures parlementaires (l’évolution des décrets de loi). C’est le cas dans plusieurs parlements belges avec lesquels IRIDIA collabore. Le MFE étudiera la possibilité d’une génération automatique de code fidèle à ces diagrammes et tout ce qui les compose. Le code généré respectera le design pattern d'état associant une classe à chaque état possible. Des problèmes tels les états compositionnels ou les transitions s'effectuant simultanément seront étudiés.
+  * Contact : [[http://code.ulb.ac.be/iridia.people.php?id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
-===== Formal verification of a swarm robotics behavior through statistical model checking =====
+===== Mise en place de solutions Big Data et Elastic Search pour les réseaux bibliométriques  =====
-The goal of this thesis is to apply statistical model
+Les publications scientifiques doivent se citer entres elles. Elles constituent donc un immense réseau de citations. Nous étudions à IRIDIA la nature de ce réseau et l'impact que peut avoit une publication scientifique en suivant dans le temps le nombre de nouvelles publications qui citent cette dernière. Comme ces réseaux sont de taille gigantesque (des millions de publications), des solutions technologiques harwarde et software de type Big Data et Elastic Search sont mises en place et expérimentées ici à IRIDIA. Le mémoire consistera en un développement et une expérimentation des ces possibles solutions.
-checking to formally verify properties of a collective behavior of a
-robot swarm. Verifying that a system behaves as desired in all
-possible situations is necessary when autonomous robots are involved.
-This is particularly true in swarm robotics systems, where the
-interactions of large number of individuals can result in behaviors
-difficult to predict. Model checking is a common technique to formally
-prove properties of a system. However, its results are limited to
-small systems, because medium-sized or large systems are
-computationally impossible to analyze.
-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
+* Contact : [[http://code.ulb.ac.be/iridia.people.php?id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
-simulation and then analyzed through statistical model checking.
-Required skills: the candidates should be acquainted with C/C++
-programming and have a working knowledge of the English language.
-  * Contacts : [[http://iridia.ulb.ac.be/~mbiro|Mauro Birattari]] and Manuele Brambilla (IRIDIA)
+===== Mise au point d’un langage de modélisation de systèmes biologiques inspiré des diagrammes de classe et d'état/transition UML =====
+En général, les biologistes par manque de formation recourent très difficilement à la programmation des systèmes qu'ils étudient. Nous souhaitons les assister en mettant à leur disposition un langage qualitatif de modélisation sur base des diagrammes de classe et d'état/transition UML. Ce langage pourrait finalement aboutir à une forme exécutable, par une génération de code Java appropriée et son exécution. Le système sera mis au point en collaboration avec des immunologistes internationnaux avec lesquels IRIDIA entretient des collaborations suivies depuis très longtemps. Ainsi l'idée est de créer un langage de simulation de systèmes biologique qualitatif et graphique qui soit bien plus facile d'utilisation pour les biologistes que les langages de programmation actuels.
-===== UML for Swarm robotics: formal specification of a collective behavior =====
+  * Contact : [[http://code.ulb.ac.be/iridia.people.php?id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
-Swarm robotics is an interesting approach to the
+===== Comparaison via la simulation informatique d'une économie de marché de nature concurrentielle et une autre plus redistributive=====
-coordination of hundreds of robots as it promotes the realization of
-systems which are scalable, robust and flexible. However, up to now,
-swarm robotics application has been quite limited, also due to the
-lack of an engineering approach to its development.
-In particular, formal specification has not been applied yet to swarm
-robotics systems.
-In this thesis, we will explore possible ways to formally specify
+Les économistes nous assènent à l'envi que l'économie se doit d'être compétitive et parfaitement concurrentielle. Est-ce si vrai ? L'économie de marché ne peut-elle exister que sur un mode concurrentiel pour assurer au mieux le bonheur du plus grand nombre d'agents économiques ? Nous adresserons cette question par l'entremise de modèles économiques multi-agents mettant en présence des producteurs,acheteurs, consommateurs et vendeurs, et les faisant se comporter d'abord sur un monde compétitif (économie de marché de type enchère) et ensuite aléatoire. Nous étudierons   la manière dont le bien-être cumulé par les agents consommateur est distribué parmi eux. Ce mémoire fait suite à un mémoire réalisé par un étudiant de Solvay l'année passée et donc il pourra repartir d'un logiciel existant.
-swarm robotics systems. As a starting point we will consider UML and
-UML extensions like AUML and UML for multi-agent systems. If
-necessary, we will develop a specific extension for swarm robotics
-systems. Once the preliminary work is done we will consider an
-example, perform formal specification of a task and then implement the
-system in simulation.
-Required skills: the candidates should be acquainted with C/C++
+  * Contact : [[http://code.ulb.ac.be/iridia.people.php?id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
-programming, have a good knowledge of formal specification and UML,
-and have a working knowledge of the English language.
-  * Contacts : [[http://iridia.ulb.ac.be/~mbiro|Mauro Birattari]] and Manuele Brambilla (IRIDIA)
+===== Etude des instabilités dynamiques des marchés boursiers =====
+Malgré la théorie économique voyant dans le marché un processus auto-régulé et stable, le fonctionnement de la bourse et de la finance se caractérisent par d'incessantes instabilités dynamiques: bulles spéculatives et autres... Ce MFE aura pour objet une modélisation d'un marché boursier très simplifié dans lesquels seront pris en compte les mimétismes des "traders" souvent responsables de phénomènes de feedbacks positifs menant à ces instabilités.
-===== A GUI for debugging the behavior of a robot swarm =====
+  * Contact : [[http://code.ulb.ac.be/iridia.people.php?id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
-Debugging a robot swarm is a complex and difficult task.
+===== Détection de modularités appliquée à la biochimie =====
-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++
+En biochimie, la simulation et l'optimisation des systèmes font intervenir tant et tant de variables que les dimensions sont plus que nombreuses. Ce caractère hyperdimensionnel fait exploser d'une part l'espace de recherche, mais augmente également la difficulté de l'espace de recherche. En effet, les variables d'états du système sont souvent corrélées non-linéairement. La force de ces dépendances délimite d'ailleurs souvent des modules fonctionnels qui, une fois détectés, peuvent être mis à profit. Les nouvelles techniques d'optimisation trouvent ainsi un écho logique dans le domaine de la bioinformatique ou de la chimie pharmaceutique.
-programming, GUI programming (QT/C++ or QT/Python or Java) and have a
+Au cours de ce mémoire, l'étudiant mettra en oeuvre diverses techniques se basant sur un principe de modularité. Il les analysera et les comparera sur un problème appliqué dans les domaines précités (diverses possibilités envisageables). Ce travail se constitue donc principalement comme une recherche appliquée où une méthodologie expérimentale rigoureuse sera requise.
-working knowledge of the English language.
+  * Contact : [[http://code.ulb.ac.be/iridia.people.php?id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
-  * Contacts : [[http://iridia.ulb.ac.be/~mbiro|Mauro Birattari]] and Manuele Brambilla (IRIDIA)
+===== Utilisation de réseaux de neurones récurrents pour la détection d'arythmies cardiaques =====
+Ce mémoire s'effectuera en collaboration avec le service de cardiologie d'Erasme et consistera en la détection automatique d'apparition d'arythmies cardiaques à l'aide des réseaux de neurones récurrents, qui semblent être très efficaces pour le traitement des séries chronologiques complexes.
+  * Contact : [[http://code.ulb.ac.be/iridia.people.php?id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
-===== A virtual machine for mobile code in a swarm of robots =====
+===== Text Categorisation and quality control through automatic language processing =====
-Mobile code is a technology whereby nodes in a network of
+This thesis is developed in collaboration with the Energy Efficiency in Industrial Processes (EEIP) company. EEIP is a global industry information network. As part of their activities, they disseminate case studies to various network groups. The goal of the project is to develop an automatic language processing algorithm capable to evaluate the quality (accept / reject) of the proposed case studies and to allocate them to single/multiple categories. Testing and training the algorithm is a key part as it not only requires development and testing of concepts such as how to evaluate quality or definition of requirements for multiple category allocation but the project also has
-computing nodes exchange code. In other words, code migrates from
+to be developed in a limited data environment (+/- 1000 case studies as training set).
-machine to machine like an agent navigating an environment. Mobile
-code is a promising technology for swarm robotics because it would
-enable a new, novel type of robot-to-robot interaction. The aim of this
-project is produce a simple, yet high-performance virtual machine to
-support code exchange in a swarm of robots. A simple experiment with
-the robots demonstrating the capabilities of the VM will be performed.
-Required Skills: Good knowledge of C
+Required skills: A background in machine learning would be helpful.
-  * Contact: [[http://iridia.ulb.ac.be/~mbiro|Mauro Birattari]] and Carlo Pinciroli (IRIDIA)
+  * Contacts :
+    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~stuetzle|Thomas Stützle (IRIDIA)]]
+    * [[https://www.ee-ip.org/|Jürgen Ritzek (EE-IP)]]
-===== Swarmscope =====
+===== Automated configuration of multi-objective continuous optimizers =====
-One the main problems in the development of swarm robotics
+Many problems arising in real-world applications involve the optimization of various, often conflicting objectives. While the design of algorithms for tackling multi-objective problems has usually done manually, over the recent years automated design methodologies have been established and proved to be very powerful.
-systems is the difficulty of producing, analyzing and debugging code for
-large distributed systems. The aim of this project is to produce a set of
-innovative tools to aid the development of complex swarm robotics
-systems. The produced tools will involve new, creative visualization
-methods and media, novel human-robot swarm interaction and effective
-debugging tools.
-Required Skills: Good knowledge of C++ and Qt4
+The goal of this project is to extend the automated design to multi-objective continuous optimization problems. As the basis of the approach, a framework based on the two-phase plus Pareto local search approach will be developed into which basic search techniques for continuous optimization will be integrated. The goal is to build first a flexible framework from which then in a second step effective multi-objective optimizers will be generated exploiting automated algorithm design techniques. The final goal of this work is to participate in algorithm competitions with the goal of challenging the methodology.
-  * Contact: [[http://iridia.ulb.ac.be/~mbiro|Mauro Birattari]] and Carlo Pinciroli (IRIDIA)
+Required skills: The candidate should have very good analytical as well as programming skills.
-===== Self-organized visual coverage in a swarm of robots =====
+  * Contacts :
+    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~stuetzle|Thomas Stützle (IRIDIA)]]
-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 offered 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
-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.
-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 suffer from performance issues.
-The Swarm Robotics paradigm offers 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.
-Required skills: The candidate should be acquainted with C/C++ programming and have a
-working knowledge of the English language.
-  * Contact: [[http://iridia.ulb.ac.be/~mbiro|Mauro Birattari]] and Alessandro Stranieri (IRIDIA)
-===== Automatic fitness function definition in evolutionary robotics =====
+===== Design of a graphical interface for an automatic configuration tool. =====
-Evolutionary robotics is a fascinating approach to the design of robot controllers that takes inspiration from natural evolution.
+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.
-In order to obtain a robot that is able to perform a desired task, the evolutionary robotics approach considers a population of robots that evolves in time. Each robot is characterized by a genotype that defines somehow its behavior. Each robot is evaluated according to a fitness function that measures the ability of the robot to perform the desired task. Robots with a low fitness are eliminated. Robots with a high fitness remain in the population and generate offsprings -- e.g., robots with a similar genotype obtained via mutation and/or cross-over. Through this process, generation by generation, the evolutionary robotics approach is able to obtain robots that present higher and higher fitness and that are therefore able to perform the desired task more and more effectively.
+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.
-One of the main open problems in evolutionary robotics is that the definition of an appropriate fitness function is a very complex, labor-intensive, and time-consuming activity that requires the attention of an expert researcher.
+  * Contacts :
+    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~stuetzle|Thomas Stützle (IRIDIA)]]
+    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~mbiro|Mauro Birattari (IRIDIA)]]
+    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~lperez|Leslie Perez (IRIDIA)]]
-The goal of this master thesis is to devise an automatic method to define a fitness function in order to obtain a robot that is able to perform a desired task. This automatic method will be based on machine learning and metaheuristic algorithms. In particular, it will draw ideas from the fields of reinforcement learning and of on-line adaptation of parameters in optimization algorithms.
-Required skills: The candidates should be acquainted with C/C++ programming and have a working knowledge of the English language.
-* Contact: [[http://iridia.ulb.ac.be/~mbiro|Mauro Birattari]], Marco Dorigo, Vito Trianni (IRIDIA)
-===== Evolution of Modular Controllers for Simulated and Real Robots =====
+===== Feature Extraction and Automatic Algorithm Selection. ======
-The goal of this master thesis is investigating how modularity in a robot controller can influence the quality of the behaviours obtained through artificial evolution.
+The performance of (Stochastic Local Search) algorithms for a given problem depends on the algorithm design and on the setting of the algorithm's parameter. Given a heterogeneous set of instances for a given problem a good algorithm design (or parameter configuration) for one instance is not necessary the best design for all instances. On the contrary a tuning of an algorithm on a specific family of similar instances may affect negatively its performance on other families of instances.
-Similarly to the nervous system that can be divided in central and peripheral, the project will study a modular architecture for neural network controllers. The peripheral modules encode the information coming from the sensory subsytems or going to the motor apparatus. The central system encodes the behavioural rules that map sensations to actions. The project will study methods to develop the peripheral modules by maximising the information transfer from the sensory input and to the motor output, on the basis of measures derived from Information Theory.
-The project will involve experimental activities with both simulated and real robots, and will investigate both individual and collective behaviours.
-Required skills: The candidates should be acquainted with C/C++ programming and have a working knowledge of the English language.
+The thesis will focus on devising automatic methods for extracting features from the instances, select the relevant features, and learning (in the framework of multi-class classification) the
+relationship, if there is one, between the instances features and the best algorithm for the instance. The results will be instrumental for algorithm selection or the creation of portfolios of complementary algorithms suitable for large sets of diverse instances for a given problem.
-* Contact: [[http://iridia.ulb.ac.be/~vtrianni|Vito Trianni]], Marco Dorigo (IRIDIA)
+Required skills: good knowledge of C or C++ programming and of a scripting language (e.g., python); good knowledge of machine learning methods would also be helpful.
-===== Simulation et optimisation de trafic routier =====
-Mentis, spin-off du laboratoire IRIDIA, est une société de consultance
+  * Contacts :
-spécialisée en Data Mining et en Text Mining.  Mentis cherche
+    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~stuetzle|Thomas Stützle (IRIDIA)]]
-actuellement des mémorants pour lancer diverses études d’optimisation
+    * [[http://code.ulb.ac.be/iridia.people.php?id=1393|Alberto Franzin (IRIDIA)]]
-dans le domaine de la simulation de trafic routier.
-Dans le cadre d’un projet pour un de ses clients, Mentis travaille
-actuellement dans le domaine de la simulation de trafic routier.
-L’objectif du mémoire proposé consiste à lancer plusieurs études
-d’optimisation pour évaluer l’impact de différentes politiques
-routières sur le trafic.  Il sera demandé à l’étudiant de mettre en
-œuvre diverses techniques d’optimisation afin de déterminer les
-politiques routières optimales. Une grande partie du mémoire sera
-faite dans les bureaux de Mentis ainsi qu’en interaction directe avec
-le client.
-  * Contacts:
-    * [[psener@mentis-consulting.be|Pierre Sener (Mentis)]]
-    * [[http://code.ulb.ac.be/iridia.people.php?id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
-    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~stuetzle/|Thomas Stützle (IRIDIA)]]
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-===== Comparison of fast heuristics for the longest common subsequence problem =====
-The [[http://en.wikipedia.org/wiki/Longest_common_subsequence|longest common subsequence (LCS) problem]] has important applications in Computational Biology. Several heuristic methods have been proposed to obtain approximate solutions. These methods require different computation time and obtain solutions of varied quality. In this project, the student will learn several methods that have been proposed in the literature to tackle a difficult optimization problem, and compare them in terms of computation time and quality of the resulting solutions. The final goal is to propose appropriate combinations of existing methods that solve diverse instances of the LCS problem.
+===== Automated configuration of hybrid algorithms =====
-  * Contacts :
+We have recently developed a software framework from which hybrid local search algorithms can be designed automatically. This framework has only been applied to a few problems. The goal of this project would be to extend this framework to other problems, in particular, vehicle routing problems and to compare the results that can be obtained with the methods proposed in the literature. The student will learn to solve combinatorial optimization problems with heuristic algorithms, automatic configuration of optimization algorithms, and the analysis and comparison of optimization algorithms.
-    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~manuel|Manuel López-Ibáñez (IRIDIA)]]
-    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~stuetzle|Thomas Stuetzle (IRIDIA)]]
-===== Applications of the Multi-objective ACO framework =====
-We have recently developed a software framework of Ant Colony Optimization algorithms for multi-objective optimization problems. This framework has only been applied to a few problems. The goal of this project would be to extend this framework to other problems and compare its results with the methods proposed in the literature. The student will learn to solve multi-objective optimization problems with ACO algorithms, automatic configuration of optimization algorithms, and analysis and comparison of optimization algorithms for multi-objective problems.
   * Contacts :
-    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~manuel|Manuel López-Ibáñez (IRIDIA)]]
+    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~stuetzle|Thomas Stützle (IRIDIA)]]
-    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~stuetzle|Thomas Stuetzle (IRIDIA)]]
+    * [[http://code.ulb.ac.be/iridia.people.php?id=1388|Federico Pagnozzi (IRIDIA)]]
-    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~mdorigo|Marco Dorigo (IRIDIA)]]
-===== A graphical interface for the optimisation of Water Distribution Networks =====
-The [[http://iridia.ulb.ac.be/~manuel/doc/cec2005-presentation.pdf|optimization of the operations of Water Distribution Networks]] may save important amounts of energy and its associated costs, and, therefore, it is an important problem in practice. There are [[http://www.epa.gov/nrmrl/wswrd/dw/epanet.html|graphical tools and simulators]] available. In addition, several optimization methods based on [[http://iridia.ulb.ac.be/~manuel/doc/cec2005.pdf|evolutionary algorithms]] and [[http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9496(2008)134:4(337)|ant colony optimization]] have been proposed in the literature. The goal of this project is to integrate the optimization algorithms into a graphical environment that can be used by water engineers and operators. No knowledge about water distribution networks is necessary. The optimisation algorithms and toolkit libraries for handling water distribution networks will be available to the student.
-  * Contacts :
-    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~manuel|Manuel López-Ibáñez (IRIDIA)]]
-    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~stuetzle|Thomas Stuetzle (IRIDIA)]]
-===== Automatic fine-tuning of an evolutionary multi-objective framework =====
-The goal of this project is to explore the possibilities of using automatic configuration tools for fine-tuning an existing [[http://paradiseo.gforge.inria.fr/index.php?n=Paradiseo.MOEO|evolutionary multi-objective framework]]. The student will learn about automatic configuration tools, evolutionary algorithms for multi-objective optimization problems and analysis and comparison of multi-objective algorithms.
-  * Contacts :
-    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~manuel|Manuel López-Ibáñez (IRIDIA)]]
-    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~stuetzle|Thomas Stuetzle (IRIDIA)]]