Hampath

Fiche dév Ens Sup - Recherche
  • Création ou MAJ importante : 23/04/13
  • Correction mineure : 19/11/14
  • Auteur de la fiche : Olivier Cots (IRIT (Institut de Recherche en Informatique de Toulouse))
  • Responsable thématique : Dirk Hoffmann (Centre de Physique des Particules de Marseille (CPPM-IN2P3))

Hampath : résolution de problèmes de contrôle optimal via les méthodes indirectes et homotopiques

Ce logiciel a été développé (ou est en cours de développement) dans la communauté de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche. Son état peut être variable (cf champs ci-dessous) donc sans garantie de bon fonctionnement.
  • Site web
  • Système : UNIX-like, MacOS X
  • Version actuelle : Juillet 2014
  • Licence(s) : Eclipse Public Licence
  • Etat : diffusé, stable, utilisé en interne, en développement
  • Support : maintenu, développement en cours
  • Concepteur(s) : Olivier Cots, INP-ENSEEIHT & IRIT
  • Contact concepteur(s) : olivier.cots@enseeiht.fr
  • Laboratoire(s), service(s)... : IMB, INRIA Sophia, Institut Maths Bourgogne, IRIT

 

Fonctionnalités générales du logiciel

Hampath est un logiciel open-source, destiné à la résolution de problèmes de contrôle optimal, dans un cadre académique ou industriel. Il est facile d'utilisation dans le sens où l'interface est en Matlab et performant puisque les calculs se font en Fortran. Il permet de résoudre des problèmes de contrôle optimal lisses, ou de type Bang-Bang ou encore Bang-Singulier, sans contrainte sur l'état, grâce à des méthodes indirectes telles que le tir simple, multiple ou encore par continuation différentielle. Ce principe de continuation est spécifique à Hampath et permet d'étudier les solutions en fonction de paramètres du problème, qu'ils soient physiques ou introduits comme pénalisation. Les calculs laissés à l'utilisateur sont réduits au strict minimum puisque par exemple, le calcul des équations sur le vecteur adjoint est automatisé.

Contexte d’utilisation du logiciel

Ce logiciel est utilisé principalement à l'IRIT, Toulouse, à l'Université de Bourgogne, Dijon, à l'INRIA, Sophia Antipolis, ou encore à l'Université de Hawaii, Etats-Unis :

  • pour le calcul d'orbites optimales de satellite sur des transferts autour de la Terre, Terre-Lune, ...
  • pour l'étude de système contrôlé en mécanique quantique, intervenant en imagerie médicale par exemple.
  • pour l'étude de système hamiltonien. Par exemple, on peut étudier le flot géodésique de la métrique canonique sur l'ellipsoïde.
  • ...
Publications liées au logiciel

Les publications référencées sont accessibles aux adresses http://cots.perso.enseeiht.fr et http://hampath.org :

  • Olivier Cots, Contrôle optimal géométrique : méthodes homotopiques et applications, Thèse de Doctorat (2012).
  • J. Caillau, O. Cots and J.Gergaud, Differential pathfollowing for regular optimal control problems, Optimization Methods and Software, 27, no. 2 (2012), 177-196.
  • On recommande la lecture du manuel simple d'utilisation accessible à l'adresse http://hampath.org/downloads.html.