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teaching:mfe:ia [2013/04/03 11:06]
stuetzle
teaching:mfe:ia [2016/03/14 16:12]
mdorigo Birattari: I removed old subjects
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-====== MFE 2013-2014 : Intelligence Artificielle ======+====== MFE 2015-2016 : Intelligence Artificielle ======
  
 ===== Introduction ===== ===== Introduction =====
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 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. ​ 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. ​
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 +  * Contact : [[http://​code.ulb.ac.be/​iridia.people.php?​id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]] ​
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 +===== Développer un programme informatique permettant une analyse statistique en vue de  l'​évaluation d'un module psychothérapeutique. =====
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 +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. ​
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 +  * Contact : [[http://​code.ulb.ac.be/​iridia.people.php?​id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]] ​
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 +===== Contribution au développement de la plateforme Big Data d'​IRIDIA =====
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 +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)]] ​   * Contact : [[http://​code.ulb.ac.be/​iridia.people.php?​id=1|Hugues Bersini (IRIDIA)]] ​
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 ===== Contribution à l'​amélioration de la plateforme génomique In Silico DB ===== ===== Contribution à l'​amélioration de la plateforme génomique In Silico DB =====
  
-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. ​+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.
  
   * 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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 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. ​ 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)]] ​
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 +===== Etude de l'​algorithme du Deep Learning =====
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 +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.
  
  * 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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 élémentaire et sa membrane. L'​idée est de réaliser le logiciel minimal capable de simuler un organisme vivant. Cette cellule devra être capable 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 de croître et de spontanément se dupliquer. Il fera suite
-à une succession de MFE déjà réalisés ces dernières années.+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.
  
  
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 ===== Expérimentation des designs patterns pour la modélisation de systèmes biologiques complexes ===== ===== Expérimentation des designs patterns pour la modélisation de systèmes biologiques complexes =====
  
-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.+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
  
   * 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)]]
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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)]]
  
-===== Mise au point d’un système automatique ​de génération d'​équations différentielles au départ d’un diagramme d’état-transition ​=====+===== Mise en place de solutions Big Data et Elastic Search pour les réseaux bibliométriques  ​===== 
 + 
 +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.  
 + 
 +* Contact : [[http://​code.ulb.ac.be/​iridia.people.php?​id=1|Hugues Bersini (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. 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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     * [[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 Stützle (IRIDIA)]] ​     * [[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)]] 
  
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-===== Optimising Ant Colony Algorithms for Performance ====== 
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-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. 
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-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. 
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-Required skills: knowledge of C programming. Some knowledge about computer architecture. 
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-  * Contacts :  
-    * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~mdorigo|Marco Dorigo (IRIDIA)]] ​ 
-    * [[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)]] 
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-===== Graphical Tools for analysing Multi-Objective Data. ===== 
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-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. 
- 
-The goal of this project is to develop graphical tools to interactively examine and compare the results of algorithms for multi-objective problems. 
- 
-Required skills: The candidate should be well acquainted with programming in object oriented languages. 
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-  * Contacts :  
-    * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~stuetzle|Thomas Stützle (IRIDIA)]] ​ 
-    * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~manuel|Manuel López-Ibáñez (IRIDIA)]] 
  
  
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     * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~stuetzle|Thomas Stützle (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/​~lperez|Leslie Perez (IRIDIA)]]
-    * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~jdubois|Jérémie Dubois-Lacoste ​(IRIDIA)]]+
  
  
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-===== Stochastic Local Search heuristics for solving NP-complete puzzles. ====== 
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-This project is about single player games (puzzles) and the design of algorithms for tackling hard combinatorial optimisation problems. ​ 
-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. 
- 
-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. 
- 
-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)]] ​   
- 
- 
-===== 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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   * Contacts :    * Contacts : 
     * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~stuetzle|Thomas Stützle (IRIDIA)]] ​     * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~stuetzle|Thomas Stützle (IRIDIA)]] ​
-    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~fmascia|Franco Mascia ​(IRIDIA)]] ​  ​+    * [[http://code.ulb.ac.be/iridia.people.php?​id=1393|Alberto Franzin ​(IRIDIA)]] ​
  
  
  
-===== Formal verification of a swarm robotics behavior through statistical model checking ​=====+===== Collective Decision Making with Heterogeneous Agents ​=====
  
-The goal of this thesis ​is to apply statistical model +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.  
-checking to formally verify properties ​of a collective behavior ​of +The master thesis will study how to provide a swarm system with the cognitive capability ​of collective decision making
-robot swarm. Verifying that a system behaves as desired in all +Each agent has partial knowledge ​of the available alternatives and of their quality estimate, however the swarm, as whole, is able to decide for the best optionRecentlynumerous works have studied strategies and algorithms ​to implement this process in distributed ​systems ​(often taking inspiration from biologye.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.
-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 predictModel checking is a common technique to formally +
-prove properties ​of a systemHoweverits 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 techniquecalled statistical model checkingto formally verify a swarm robotics systemA collective behavior will be firstly implemented ​in +In practice, the student ​is supposed to (i) model the collective decision making problem 
-simulation and then analyzed through statistical model checking.+(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 problemor can be more practical, 
 +thus centring the thesis on the multi-agent implementation partPossibly, 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.
  
-Required skillsthe candidates should ​be acquainted with C/C++ +* Contacts ​[[http://​iridia.ulb.ac.be/~mdorigo|Marco Dorigo]] ​and Andreagiovanni Reina (IRIDIA)
-programming ​and have a working knowledge of the English language.+
  
-  * Contacts : [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~mbiro|Mauro Birattari]] and Manuele Brambilla (IRIDIA) 
  
  
-===== UML for Swarm robotics: formal specification of a collective behavior ===== 
  
-Swarm robotics is an interesting approach to the +===== Development ​of remote monitoring software for intelligent structures =====
-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 +S-blocks are dynamically reconfigurable blocks used for autonomous construction applications. When two or more S-blocks are assembled they are capable of communicating with each other over a near field communication (NFC) wireless interface. The goal of this master ​thesis ​is to develop software to monitor (and control) the blocks in an intelligent structure remotely over the auxiliary Zigbee-based wireless interfaceAs only one block in the structure ​is fitted with this wireless interfaceit is required that the other blocks communicate with the PC, via routing messages through the block-to-block NFC interfaces. This will require the software on the S-Blocks to be enhanced to use preemptive task swapping, to allow multiple blocks to communicate with each other simultaneously
-swarm robotics systems. As a starting point we will consider UML and +
-UML extensions like AUML and UML for multi-agent systemsIf +
-necessary, we will develop a specific extension for swarm robotics +
-systems. Once the preliminary work is done we will consider an +
-exampleperform formal specification of a task and then implement ​the +
-system in simulation.+
  
-Required skills: ​the candidates should ​be acquainted with C/C++ +Required skills: ​The candidates should ​understand low level computer concepts ​such as: interruptstimers, and registershave some experience ​with C/C++ programming,​ and have a working knowledge of the English language.
-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) +
- +
- +
-===== 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) +
- +
- +
- +
- +
-===== A virtual machine for mobile code in a swarm of robots ===== +
- +
-Mobile code is a technology whereby nodes in a network of +
-computing nodes exchange code. In other words, code migrates from +
-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 +
- +
- +
-  * Contact: [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~mbiro|Mauro Birattari]] and Carlo Pinciroli (IRIDIA)  +
- +
- +
- +
-===== Swarmscope ===== +
- +
-One the main problems in the development of swarm robotics +
-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 +
- +
-  * Contact: [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~mbiro|Mauro Birattari]] and Carlo Pinciroli (IRIDIA)  +
- +
- +
-===== Self-organized visual coverage in a swarm of robots ===== +
- +
-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 mapping3D 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. Furthermoresystems 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 oneas 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. +
- +
-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 ===== +
- +
-Evolutionary robotics is a fascinating approach to the design of robot controllers that takes inspiration from natural evolution. +
- +
-In order to obtain a robot that is able to perform a desired taskthe 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. +
- +
-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. +
- +
-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) ​+* Contact: [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~mdorigo|Marco Dorigo]] (IRIDIA) ​
  
  
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-===== Simulation et optimisation de trafic routier ​=====+===== Localisation and tracking of components in self-assembling systems ​=====
  
-Mentis, spin-off du laboratoire IRIDIA, est une société de consultance +The goal of this project is to apply computer vision techniques to track the growth of structures in self-assembling systemsThe ability to track the growth of structures will shed light on the dynamics of self-assembly;​ an aspect of self-assembly that has not been well researched in the macroscopic context.
-spécialisée en Data Mining et en Text Mining ​Mentis cherche +
-actuellement des mémorants pour lancer diverses études d’optimisation +
-dans le domaine de la simulation de trafic routier.+
  
-Dans le cadre d’un projet pour un de ses clientsMentis travaille +As part of the projectthe student will have to: (a) find suitable hardware (combination of camera, lens, lighting, etc.), (b) localise multiple components in an environment,​ (c) track the components in the environment,​ and (d) track the assembly of components in the environment.
-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.+
  
 +Required skills: the candidates should be able to program in C++ and have a working knowledge of the English language.
  
-  ​* Contacts: ​ + * Contacts : [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~mdorigo/​HomePageDorigo/ | Marco Dorigo]] and Dhananjay Ipparthi ​(IRIDIA)
-    * [[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 ​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. ​+===== Applications ​of a hybrid SLS algorithm framework =====
  
-  * Contacts :  +We have recently developed a software framework ​from which hybrid stochastic 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 and compare its results with the methods proposed in the literature. The student will learn to solve combinatorial ​optimization problems with SLS algorithms, automatic configuration of optimization algorithms, and analysis and comparison of optimization algorithms.
-    * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~manuel|Manuel López-Ibáñez (IRIDIA)]] +
-    * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~stuetzle|Thomas Stützle (IRIDIA)]]  +
- +
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-===== Applications of the Multi-objective ACO framework ===== +
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-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 :    * 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 Stützle (IRIDIA)]] ​
-    * [[http://iridia.ulb.ac.be/~mdorigo|Marco Dorigo ​(IRIDIA)]] ​+    * [[http://code.ulb.ac.be/iridia.people.php?​id=1388|Federico Pagnozzi ​(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. 
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-  * Contacts :  
-    * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~manuel|Manuel López-Ibáñez (IRIDIA)]] 
-    * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~stuetzle|Thomas Stützle (IRIDIA)]] ​ 
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-===== Automatic fine-tuning of an evolutionary multi-objective framework ===== 
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-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. 
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-  * Contacts :  
-    * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~manuel|Manuel López-Ibáñez (IRIDIA)]] 
-    * [[http://​iridia.ulb.ac.be/​~stuetzle|Thomas Stützle (IRIDIA)]] ​ 
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teaching/mfe/ia.txt · Last modified: 2024/07/01 16:15 by stuetzle