Systèmes Artificiels Complexes 2012 - 2013

NEWS

Liste des informations importantes par ordre chronologique inverse :

• Compte tenu du cours de vendredi supplémentaire: Date butoir pour rendre le TP lundi 5 novembre.
• Boite de dépot ouverte pour rendre le TP : jalon
• Ecrit terminal sur table le 16/11/2012 (1h30 environ)

But

Initiation à la programmation et à la simulation de systèmes complexes artificiels

Descriptif

Les systèmes complexes sont composés d'entités hétérogènes en interaction forte et structurée en plusieurs niveaux d'organisation. Les systèmes complexes sont présents dans beaucoup de phénomènes naturels tel que la biologique (métabolisme, croissance, etc.), la physique (plasma, etc.), les réseaux sociaux (propagation d'information, réseaux d'entreprises, etc.).
Il s'agira dans ce cours d'apprendre la programmation de systèmes artificiels complexes inspirés de systèmes complexes naturels.

Cette option enseigne des bases de la programmation des systèmes complexes artificiels ayant pour but le contrôle des systèmes complexes, l'apprentissage statistique et l'optimisation stochastique en simulant des systèmes biologiques.

Programme

6 séances : 2h cours, 2h TP sur machine.
Les thèmes étudiés sont :

Introduction aux Systèmes Artificiels Complexes - (P. Collard)

Principe de la méthode analytique, systèmes linéaires, systèmes complexes, émergences, non-linéarités, etc.

Micro-préférences vs. Macro-comportement (P. Collard)

Modèle de ségrégation, niveau micro vs. macro, frontière
Modèle de Schelling avec tolérance dynamique

Optimisation par algorithmes évolutionnaires, metaheuristiques - (S. Verel)

Présentation des algorithmes stochastiques à solution unique et à base de population : Recuit simulé, recherche taboue, algorithmes évolutionnaires (algorithmes génétiques, ...) et de leurs variantes récentes.

Les documents :
support de cours (pdf) et lien vers la présentation de Marc Schoenauer présentation
Une correction du premier TP zip des exercices de cours.
L'énoncé du tp (pdf) avec le code et quelques documents: une presentation et un rapport

Emergence de frontières dans un système complexe (P. Collard)

Définition de frontière, percolation, modèle de propagation de maladie ou d'information, etc.

Réseaux sociaux - (S. Verel)

Réseaux aléatoire, réseaux sans échelle caractéristique, réseaux petit-mode, principales propriétés, principes de formation.
Définition et algorithmes de détection de communautés dans les réseaux complexes

Support de cours pdf, un peu de code zip et l'énoncé du TP pdf.

Optimisation par colonnie de fourmis - (P. Collard)

Recherche du plus court chemin sur graphe à l'aide de l'algorithme bioinspiré de fourmis. Présentation des algorithmes à particules pour l'optimisation numérique inspirés des déplacements en essaim (Ant Colonny Optimization, Particule Swarm Optimization). Applications.

Bibliographie

• livre : "Métaheuristiques pour l'optimisation difficile"
• wikipedia sur métaheuristiques : wikipedia
• année passée
• Systèmes complexes : une introduction par la pratique (à paraitre)
• page de P. Collard

Équipe de l'enseignement

• Philippe Collard
• Sébastien Verel

Evaluation

L'évaluation comprend :

• TPs notés (30 %),
• 1 projet à rendre (30 %),
• 1 écrit terminal (40 %).

Emploi du temps

Les 6 cours et TP ont lieu les dates suivantes en salle TD 06 du campus des Lucioles :

• 05/10/2012 de 14h à 18h15
• 12/10/2012 de 14h à 18h15
• 19/10/2012 de 14h à 17h15
• 26/10/2012 de 14h à 17h15
• 09/11/2012 de 14h à 17h15
• 16/11/2012 de 14h à 17h15