Contribution à l'étude et implantation de systèmes intelligents modulaires auto-organisateurs

Contribution to the Study and Implementation of Intelligent Modular Self-organizing Systems

• Auteur / Autrice : Ivan Budnyk
• Direction : Kurosh Madani
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences informatiques
• Date : Soutenance le 08/12/2009
• Etablissement(s) : Paris Est
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et Ingénierie, Matériaux, Modélisation et Environnement (Champs-sur-Marne, Seine-et-Marne ; 1994-2009)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : LISSI
• Jury : Président / Présidente : Hichem Maaref
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Kurosh Madani, Hichem Maaref, Gilles Bernard, Vladimir Golovko, Abdennasser Chebira
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Gilles Bernard, Vladimir Golovko

Mots clés

Mots clés contrôlés

Systèmes intelligents

Intelligence artificielle

Mots clés libres

Traitement de l'information

Systèmes complexes

Intelligence artificielle

Systèmes d'apprentissages artificiels modulaires

Cassification

Estimation de la complexité

Information processing

Complex systems

Artificial intelligence

Modular artificial learning systems

Classification

Complexity estimating

Résumé

Les problèmes de la classification ont reçu une attention considérable dans des différents champs d'ingénierie comme traitement des images biomédicales, identification a partir de la voix, reconnaissance d'empreinte digitale etc. Les techniques d'intelligence artificielles, incluant les réseaux de neurones artificiels, permettent de traiter des problèmes de ce type. En particulier, les problèmes rencontrés nécessitent la manipulation de bases de données de tailles très importantes. Des structures de traitement adaptatives et exploitant des ensembles de classificateurs sont utilisées. Dans cette thèse, nous décrivons principalement le développement et des améliorations apportées à un outil de classification désigné par le terme Tree-like Divide to Simplify ou T-DTS. Nos efforts se sont portés sur l'un des modules de cet outil, le module d'estimation de complexité. L'architecture de l'outil T-DTS est très flexible et nécessite le choix d'un nombre important de paramètres. Afin de simplifier l'exploitation de T-DTS, nous avons conçu et développé une procédure automatique d'optimisation d'un de ces plus importants paramètres, le seuil de décision associé à la mesure de complexité. La contribution principale de cette thèse concerne le développement de modules pouvant s'implanté sur une architecture de calcul matérielle parallèle. Ceci permet de se rapprocher d'une implantation purement matérielle de l'outil T-DTS

Classification problems deal with separating group of objects into sets of smaller classes; this set of problems have received considerable attention in diverse engineering fields such as biomedical imaging, speaker identification, fingerprint recognition, etc. Several effective approaches for automated classification were suggested based on artificial intelligence techniques, including neural networks. Still, one of the major challenges faced by these approaches is a large scale of data required for successful classification. In this thesis, we explore a possible solution to this problem based on a module-based Tree-like Divide to Simplify (T-DTS) classification model. We focus on enhancing the key module of this approach - complexity estimation module. Furthermore, we provide an automated procedure for optimizing key complexity estimation parameters of the T-DTS model; this considerably improves usability and allows for a more effective configuration of decomposition reasoning of the approach. Another major contribution of this work employs further development of T-DTS modules that could be implemented using parallel computer architecture, thereby allowing T-DTS to utilize an underlying hardware to the fullest extent