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teaching:mfe:ia [2013/03/18 09:41]
bersini [Développer un programme informatique permettant une analyse statistique en vue de l'évaluation d'un module psychothérapeutique.]
teaching:mfe:ia [2014/04/23 21:52]
mdorigo 3 new projects
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-====== MFE 2012-2013 : Intelligence Artificielle ======+====== MFE 2013-2014 : Intelligence Artificielle ======
  
 ===== Introduction ===== ===== Introduction =====
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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)]] ​
  
 +===== Contribution à l'​amélioration de la plateforme génomique In Silico DB =====
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 +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. ​
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 +  * Contact : [[http://​code.ulb.ac.be/​iridia.people.php?​id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]] ​
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 +===== Etude pratique et expérimentale du langage de programmation F# =====
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 +Depuis quelques années, Microsoft met en avant un nouveau langage de programmation F# créé dans le sillage des langages dits déclaratifs ou fonctionnels. Il semblerait que ce langage soit idéal pour le traitement des données. Le MFE consistera en une étude expérimentale de ce langage et un comparatif avec les langages de programmation aujourd'​hui les plus usités. ​
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 + * Contact : [[http://​code.ulb.ac.be/​iridia.people.php?​id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]] ​
  
 ===== Etude et réalisation orientée objet d'une cellule minimale ===== ===== Etude et réalisation orientée objet d'une cellule minimale =====
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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)]]
  
 +===== Etude de la topologie de réseaux d'​acteurs extraits à partir de romans célèbres ​ ===== 
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 +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 …
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 +  * Contact : [[http://​code.ulb.ac.be/​iridia.people.php?​id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
  
 ===== Expérimentation des designs patterns pour la modélisation de systèmes biologiques complexes ===== ===== Expérimentation des designs patterns pour la modélisation de systèmes biologiques complexes =====
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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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 ===== Comparaison via la simulation informatique d'une économie de marché de nature concurrentielle et une autre plus redistributive===== ===== 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. ​ 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. ​
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 +  * Contact : [[http://​code.ulb.ac.be/​iridia.people.php?​id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]]
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 +===== Etude des instabilités dynamiques des marchés boursiers =====
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 +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. ​
  
   * 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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     * [[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/​~jdubois|Jérémie Dubois-Lacoste (IRIDIA)]]     * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~jdubois|Jérémie Dubois-Lacoste (IRIDIA)]]
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-===== Stochastic local search algorithms for weighted maximum clique problems. ====== 
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-The Maximum Clique 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. ​ 
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-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. 
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-Required skills: good knowledge of C or C++ programming. ​ 
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-  * Contacts :  
-    * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~stuetzle|Thomas Stützle (IRIDIA)]] ​ 
-    * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~fmascia|Franco Mascia (IRIDIA)]] ​   
  
  
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     * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~fmascia|Franco Mascia (IRIDIA)]] ​       * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~fmascia|Franco Mascia (IRIDIA)]] ​  
  
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 +===== Feature Extraction and Automatic Algorithm Selection. ======
 +
 +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. ​
 +
 +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.
 +
 +
 +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. ​
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 +  * Contacts : 
 +    * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~stuetzle|Thomas Stützle (IRIDIA)]] ​
 +    * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~fmascia|Franco Mascia (IRIDIA)]] ​  
  
  
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   * 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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 +===== ROBO-POINTER -- A New Device for Human-Robot Interaction =====
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 +In this project, the student will design and implement a novel human-robots interaction system.
 +The human uses a special laser pointer (called robo-pointer),​ and by simply pointing to a specific robot he can select it, check its status on a dedicated monitor and send to the robot instructions. ​
 +
 +Now, our arena is equipped with a multi-camera tracking system that allows to detect the 3D position of the robots.
 +The student will design a radio sensor network to detect the 3D position of the robo-pointer.  ​
 +The two pieces of information will be combined to trigger the selection of the pointed robot.
 +
 +* Contacts : [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~mbiro|Mauro Birattari]] and Andreagiovanni Reina (IRIDIA)
 +
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 +===== Collective Decision Making with Heterogeneous Agents =====
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 +Swarm robotics is an interesting approach to the coordination of hundreds of robots as it promotes the realization of systems which are scalable, robust and flexible. ​
 +The master thesis will study how to provide a swarm system with the cognitive capability of collective decision making.
 +Each agent has partial knowledge of the available alternatives and of their quality estimate, however the swarm, as a whole, is able to decide for the best option. Recently, numerous works have studied strategies and algorithms to implement this process in distributed systems (often taking inspiration from biology, e.g., bees or cockroaches behaviour). One of the common characteristic of these works is that all the agents of the swarm has the same behaviour. In the Master Thesis project, the student will study how heterogeneity influences the global outcome. We will consider heterogeneity both in the individual behaviour (for instance, robots can estimate different option characteristics) and in the interaction network.
 +
 +In practice, the student is supposed to (i) model the collective decision making problem
 +(ii) design and implement multi-agents simulations,​ and (iii) analyse and discuss the obtained
 +results. Depending on the student skills and preferences,​ the work can focus more on theoretical
 +aspects, thus favouring the modelling and analysis of the problem, or can be more practical,
 +thus centring the thesis on the multi-agent implementation part. Possibly, a more practical
 +thesis could result (depending on the student skills) in the implementation of a real world
 +demonstrator with a swarm of up to 100 robots.
 +
 +* Contacts : [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~mdorigo|Marco Dorigo]] and Andreagiovanni Reina (IRIDIA)
 +
 +
 +===== Online Framework to Compose Robotic Solutions =====
 +
 +The design of swarm robotics systems is a challenging task due to difficulties to predict and model swarm systems.
 +The most common approach is a trial-and-error process where the developer tries solutions, tests them in simulation and corrects the code to eventually achieve the desired global outcome. ​
 +
 +The project aims to ease this design process: the developer have access to the code of already solved problems (called code-modules),​ and he can graphically combine the code-modules through a graphical interface to create his own solution.
 +
 +The student is supposed to design this novel online framework that offers two main functionalities:​ (1) to compose new solutions combining the existing code-models to solve new open problems, and (2) to code new code-modules and submit them to the online system. ​
 +
 +* Contacts : [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~mbiro|Mauro Birattari]],​ Andreagiovanni Reina, and Gianpiero Francesca (IRIDIA)
  
  
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   * Contact: [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~mbiro|Mauro Birattari]] and Carlo Pinciroli (IRIDIA) ​   * Contact: [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~mbiro|Mauro Birattari]] and Carlo Pinciroli (IRIDIA) ​
  
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-===== Self-organized visual coverage in a swarm of robots ===== 
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-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 
-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 suff er from performance issues. 
-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. 
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-Required skills: The candidate should be acquainted with C/C++ programming and have a 
-working knowledge of the English language. 
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-  * Contact: [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~mbiro|Mauro Birattari]] and Alessandro Stranieri (IRIDIA) 
  
 ===== Automatic fitness function definition in evolutionary robotics ===== ===== Automatic fitness function definition in evolutionary robotics =====
 
teaching/mfe/ia.txt · Last modified: 2024/07/01 16:15 by stuetzle