Sujet de Master 2
Titre Fouille de grands graphes avec contraintes numériques
Auteur(s) Thomas Guyet, René Quiniou
Début printemps 2012
Description La modélisation et la simulation de paysages réalistes est devenu un domaine de recherche important dans les domaines de l'écologie ou de l'agronomie [1] pour comprendre et anticiper les relations entre les activités humaines, les structures des paysages et les problématiques environnementales. L'objectif de ces travaux est de fournir des outils qui vont permettre aux agronomes de générer des paysages « numériques » et « réalistes ».

Nous nous intéressons à des paysages « numériques », c'est-à-dire à des représentations numériques des paysages qui servent à réaliser des simulations numériques de processus agro-écologiques. Dans notre contexte, un « paysage » s'entend comme une mosaïque de parcelles en 2D, incluant la configuration (géométrie des parcelles, exploitations agricoles), la couverture du sol (prairie, blé, maïs,...).

L'objectif est de générer des paysages « réalistes ». La simulation permet de générer des paysages dont une partie des variables de contrôles sont fixées par le besoin des expérimentations de l'agronome. Quant aux autres variables de contrôle, les paysages générés doivent être réalistes par rapport aux paysages de référence (paysages réels). Le réalisme d'un paysage dépend donc des expérimentations qui sont à mener par les agronomes.

L'approche menée dans l'équipe DREAM consiste à représenter le paysage par un graphe de parcelles agricoles dans lequel les nœuds sont les parcelles agricoles et les arcs sont expriment des relations entre les parcelles (relations de proximité, d'adjacence, d'appartenance à une même exploitation, etc.). Les nœuds et les arcs sont de plus caractérisés par des informations quantitatives caractéristiques d'une parcelles (sa surface, son inclinaison, etc.) et des arcs (la distance entre parcelle, etc.). Nous cherchons à caractériser l'organisation du paysage par l'existante de structures locales prégnantes. Pour cela, on cherche à extraire des sous-graphes récurrents dans le graphe du parcellaire total (graphe de 9000 parcelles).

L'objectif de ce stage sera d'explorer des algorithmes de fouille de grand graphes avec contraintes numériques pour extraire des graphes fréquents donc les caractéristiques quantitatives seront représentatives des occurrences de ce graphe.

En se basant sur un travail préliminaire réalisé dans l'équipe DREAM sur les méthodes de fouille de séquences avec intervalles. Le stagiaire aura pour objectif :
d'analyser les méthodes existantes et les problèmes rencontrés dans la fouille de grands graphes et dans la fouille de données de avec intervalles temporels, de proposer un algorithme pour la fouille de grand graphe avec contraintes numériques,
d'analyser les propriétés des algorithmes proposés,
de développer et tester les algorithmes sur des données simulées et réelles (données de la Zone Atelier Armorique).
Le stage sera effectué à l'IRISA au sein de l'équipe DREAM (Diagnostic, Recommandation d'Action, Modélisation).

Bibliographie :
[1] Vannier C., Delattre T., Le Féon V., Vasseur C., Boussard H., « Paysage et interdisciplinarité : regards croisés sur la zone atelier de Pleine-Fougères en Bretagne », Projets de paysages, 2009.
[2] T. Guyet, Fouille de données spatiales pour la caractérisation spatiale de paysages en lien avec des fonctionnalités agro-écologiques. Spatial Analysis and GEOmatics (SAGEO'10) : p. 3. 2010.
[3] T. Guyet et R. Quiniou, Mining temporal patterns with quantitative intervals, in 4th International Workshop on Mining Complex Data (ICDMW), 2008.
[4] T. Guyet et R. Quiniou, Extracting temporal patterns from interval-based sequences, International Joint Conference on Artificial Intelligence (IJCAI), 2011.
[5] Projet Payote

Mots cles : fouille de données, algorithmique, intelligence artificielle, graphes, paysages agricoles

Contact : Thomas Guyet (thomas.guyet@irisa.fr) René Quiniou (rene.quiniou@irisa.fr)



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Dernière modification : 07-10-2011 09:54:25
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