Les fourmis artificielles sont issues de l'observation de la nature : les sociétés animales, telles que les colonies de fourmis, ont développé des comportements collectifs d'une efficacité et d'une robustesse fascinantes. La motivation d'imiter la nature a été forte et, durant la dernière décennie, les fourmis artificielles ont connu un développement rapide dans la communauté des chercheurs, principalement confrontés à des problèmes d'optimisation. Puis, les algorithmes ayant fait leurs preuves, ils sont entrés dans leur phase de diffusion dans le monde industriel. L'objectif de ces deux volumes est de donner un panorama de la situation à laquelle les algorithmes de fourmis artificielles sont parvenus. Le volume 1 permet de comprendre les bases des algorithmes de fourmis artificielles, et de découvrir un panorama d'applications dans le domaine de l'optimisation, en particulier dans le cadre industriel. Le volume 2 traite de problématiques plus larges, c'est-à-dire non limitées à l'optimisation, et donne un aperçu des recherches actuelles dans le domaine des fourmis artificielles.
Les fourmis artificielles sont issues de l'observation de la nature : les sociétés animales, telles que les colonies de fourmis, ont développé des comportements collectifs d'une efficacité et d'une robustesse fascinantes.
La motivation d'imiter la nature a été forte et, durant la dernière décennie, les fourmis artificielles ont connu un développement rapide dans la communauté des chercheurs, principalement confrontés à des problèmes d'optimisation. Puis, les algorithmes ayant fait leurs preuves, ils sont entrés dans leur phase de diffusion dans le monde industriel.
L'objectif de ces deux volumes est de donner un panorama de la situation à laquelle les algorithmes de fourmis artificielles sont parvenus.
Le volume 1 permet de comprendre les bases des algorithmes de fourmis artificielles, et de découvrir un panorama d'applications dans le domaine de l'optimisation, en particulier dans le cadre industriel.
Le volume 2 traite de problématiques plus larges, c'est-à-dire non limitées à l'optimisation, et donne un aperçu des recherches actuelles dans le domaine des fourmis artificielles.
Les ingénieurs se heurtent quotidiennement à des problèmes technologiques de complexité grandissante, qui surviennent dans des secteurs très divers, comme dans les télécommunications, la génomique, la technologie de la santé. Le problème à résoudre peut souvent s'exprimer sous la forme d'un problème d'optimisation : on définit une fonction objectif (voire plusieurs), que l'on cherche à minimiser par rapport à tous les paramètres concernés. Ce livre se propose de décrire quelques-unes des démarches de l'optimisation, qui sont tout particulièrement rencontrées en traitement du signal et de l'image : l'évolution artificielle et l'approche parisienne , les ondelettes et les fractales , les critères d'information , l'apprentissage et la programmation quadratique , le formalisme bayésien , la modélisation probabiliste , l'approche markovienne , les modèles de Markov cachés , les métaheuristiques (algorithmes génétiques, algorithmes de colonies de fourmis, cross-entropie, optimisation par essaim particulaire, algorithmes à estimation de distribution, systèmes immunitaires artificiels).
L'optimisation du partitionnement de graphe est un problème théorique qui a des applications multiples, mais souvent méconnues, entre autres en calcul numérique, calcul parallèle, dessin des composants informatiques, analyse d'image et de vidéo. Ces dernières années ont vu de nouveaux challenges apparaître. La taille des graphes à partitionner a explosé, passant de quelques milliers de sommets à plusieurs millions. Cet ouvrage a pour ambition de présenter au lecteur néophyte, comme à l'expert en informatique ou en mathématiques appliquées, des méthodes et des outils pour résoudre le problème du partitionnement de graphe. A cette fin, nous avons réuni plusieurs chapitres méthodologiques détaillant différentes approches d'optimisation du partitionnement de graphe, comme la méthode multi-niveaux, les métaheuristiques, la parallélisation ou le partitionnement d'hypergraphes. Plusieurs applications viennent compléter cet ouvrage, sur des sujets aussi différents que les réseaux mobiles, la résolution de systèmes linéaires, la segmentation d'image, le trafic aérien, les réseaux sociaux, etc.