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Logiciels (logiciels libres en majorité) ou ressources (liées aux logiciels) utiles aux chercheurs et enseignants en Maths

FindStat : the Combinatorial Statistic Finder

Fiche ressource Article, événement, site web...
  • Création ou MAJ importante : 07/10/13
  • Correction mineure : 07/10/13
Mots-clés

FindStat : the Combinatorial Statistic Finder

FindStat est à la fois une base de données et un service web pour les chercheurs en combinatoire.

La combinatoire est l'étude des ensembles finis d'objets. A ces objets, on associe souvent des nombres qu'on appelle des statistiques. Par exemple, à une permutation [2,4,1,3], on associe le nombre d'inversion (ici 3 inversions : 2 et 1, 4 et 1, 4 et 3). FindStat se propose de répertorier les différents objets combinatoires et les statistiques qui leur sont associées.

Le service web permet à un chercheur de savoir si les nombres qu'il obtient dans ses calculs correspondent à une statistique connue dans la base de données. Par ailleurs, les objets combinatoires sont liés par de nombreuses bijections et certaines statistiques se comprennent mieux sur certains objets que sur d'autres. FindStat utilise Sage et Sage-Combinat pour appliquer toutes les transformations connues sur les objets entrés par l'utilisateur et ainsi décupler le nombre de statistiques à comparer.

Publications associées :

Sarah Biley and Bridget E. Tenner
Fingerprint Databases for Theorems
AMS Notices, September 2013,
http://www.ams.org/notices/201308/rnoti-p1034.pdf

Fiche dév Ens Sup - Recherche
  • Création ou MAJ importante : 07/10/13
  • Correction mineure : 07/10/13
Mots-clés

ocamlmath : calcul mathématique en OCaml

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
  • Version actuelle : 0.3 - septembre 2012
  • Licence(s) : LGPL - v2 avec exception statique : exactement comme pour les bibliothèques (standard ou non standard) de la distribution standard d'OCaml
  • Etat : en développement
  • Support : maintenu, développement en cours
  • Concepteur(s) : Stéphane Grognet
  • Contact concepteur(s) : stephane (dot) grognet (at) univ-nantes.fr
  • Laboratoire(s), service(s)... : IREM Pays de la Loire, Labo Maths Jean Leray

 

Fonctionnalités générales du logiciel

La bibliothèque ocamlmath contient des programmes de calculs en mathématiques générales pour le langage OCaml, avec l'objectif de fabriquer des exemples de calculs à l'aide d'un automate.

Contexte d’utilisation du logiciel

La bibliothèque ocamlmath peut être utilisée de manière interactive dans le pseudo-interpréteur de commandes d'OCaml (toplevel), avec des possibilités graphiques.

Elle peut servir à compiler des logiciels autonomes ; par exemple, le logiciel ferdinand (inclus dans la bibliothèque) numérise des photographies d'oscilloscopes cathodiques ou de tables traçantes avec un pouvoir de séparation verticale seulement limité par le bruit de souffle.

La distribution standard d'OCaml est nécessaire ; la programmation est réalisée sous FreeBSD.

La documentation-spécification est compilée en html à partir du code source et est publiée sur le site web de la bibliothèque ocamlmath.

Fiche dév Ens Sup - Recherche
  • Création ou MAJ importante : 11/09/13
  • Correction mineure : 11/09/13
Mots-clés

Imagine++ : bibliothèques C++ pour l'enseignement, le traitement d'images et le calcul scientifique

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, Windows, MacOS X
  • Version actuelle : 4.0.1 - Septembre 2012
  • Licence(s) : choix en cours, contacter l'auteur
  • Etat : diffusé, stable, en développement
  • Support : maintenu, développement en cours
  • Concepteur(s) : R. Keriven, P. Monasse
  • Contact concepteur(s) : monasse @ imagine.enpc.fr
  • Laboratoire(s), service(s)... : LIGM

 

Fonctionnalités générales du logiciel

4 bibliothèques sont proposées :

  • Common : tableaux multi-dimensionnels avec mémoire partagée pour copie rapide, matrices et vecteurs statiques.
  • LinAlg : algèbre linéaire avec matrices et vecteurs dynamiques, résolution de systèmes linéaires, décompositions de matrices (SVD, QR, Cholesky).
  • Graphics : fenêtres avec onglets, affichage 2D (formes élémentaires, bitmaps) et 3D (volumes élémentaires, surfaces triangulées), animations, événements souris et clavier.
  • Images : entrée/sortie dans les formats standard, transformations géométriques, interpolation, filtres standard.
Contexte d’utilisation du logiciel

L'accent est mis sur la simplicité d'utilisation et l'efficacité. L'affichage s'appuie sur Qt et OpenGL, l'algèbre linéaire sur Eigen.

  • Enseignement de la programmation : possibilité de faire des programmes ludiques de façon simple, protection contre les erreurs classiques critiques pour la performance par utilisation de shallow copy pour images et matrices.
  • Recherche en traitement d'image et vision : des modules supplémentaires pour l'optimisation, la géométrie multi-vues et la détection de points d'intérêt sont utilisés en interne.
Publications liées au logiciel
Fiche dév Ens Sup - Recherche
  • Création ou MAJ importante : 11/09/13
  • Correction mineure : 11/09/13
Mots-clés

OrsaHomography : recalage automatique d'images par homographie

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, Windows, MacOS X
  • Version actuelle : 20130522 - 22/05/2013
  • Licence(s) : LGPL
  • Etat : diffusé, stable
  • Support : maintenu, sans développement en cours
  • Concepteur(s) : Pierre Moulon, Pascal Monasse
  • Contact concepteur(s) : pmo @ mikrosimage.eu
  • Laboratoire(s), service(s)... : LIGM

 

Fonctionnalités générales du logiciel

Ce logiciel recale deux images par homographie. Ce recalage est pertinent dans les deux cas suivants :

  • pas de modification du centre de prise de vues (seulement rotation et changement de focale), ou
  • la scène observée est plane (tableau, poster, photos aériennes à haute altitude...)

Le logiciel détecte des points SIFT candidats en correspondance et fait le tri entre bonnes et fausses correspondances grâce à l'utilisation d'une variante de l'algorithme d'estimation robuste RANSAC. Cette variante utilise la méthodologie a contrario pour estimer automatiquement le seuil de discrimination.

En sortie, l'utilisateur obtient une liste de points d'intérêt SIFT correspondants, la matrice d'homographie, les images recalées et un panorama construit par transparence avec les images recalées.

Contexte d’utilisation du logiciel

Ce logiciel sert de démonstration de l'algorithme ORSA, aussi nommé AC-RANSAC, appliqué au cas d'estimation d'une homographie.

Publications liées au logiciel

Automatic Homographic Registration of a Pair of Images, with A Contrario Elimination of Outliers
Lionel Moisan, Pierre Moulon, Pascal Monasse
Image Processing On Line (IPOL), 2012.
http://dx.doi.org/10.5201/ipol.2012.mmm-oh

Fiche dév Ens Sup - Recherche
  • Création ou MAJ importante : 11/09/13
  • Correction mineure : 11/09/13
Mots-clés

K-VLD : descripteurs par lignes virtuelles pour la correspondance sûre de points d'intérêt

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, Windows, MacOS X
  • Version actuelle : 20130502 - 02/05/2013
  • Licence(s) : BSD
  • Etat : diffusé, stable
  • Support : maintenu, sans développement en cours
  • Concepteur(s) : Zhe Liu
  • Contact concepteur(s) : zhe.liu @ enpc.fr
  • Laboratoire(s), service(s)... : LIGM

 

Fonctionnalités générales du logiciel

Etant donné des points d'intérêt appariés entre deux images, l'algorithme détermine un ensemble de correspondances sûres en utilisant la cohérence entre correspondances. Des lignes virtuelles joignant des points d'intérêt dans la même image sont codées par un descripteur invariant à certaines déformations géométriques et photométriques. Ce descripteur doit se retrouver entre les lignes virtuelles entre points correspondants dans une autre image pour la cohérence de ces deux correspondances.

L'algorithme sert comme étape de discrimination entre correspondances vraies/fausses avec utilisation pour le recalage rigide ou déformable ou bien la reconstruction stéréo.

Contexte d’utilisation du logiciel

Illustration d'un article de recherche.

Publications liées au logiciel

Zhe Liu, Renaud MarletVirtual Line Descriptor and Semi-Local Matching Method for Reliable Feature Correspondence.
In 23rd British Machine Vision Conference (BMVC 2012), Surrey, England, September 2012.

Fiche dév Ens Sup - Recherche
  • Création ou MAJ importante : 11/09/13
  • Correction mineure : 11/09/13
Mots-clés

Séparation de signaux : génération et séparation de signaux numériques

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.
  • Système : UNIX-like, Windows, MacOS X
  • Version actuelle : 2012
  • Licence(s) : Licence propriétaire
  • Etat : utilisé en interne
  • Support : non maintenu, pas de développement en cours
  • Concepteur(s) : Elena Florian, Antoine Chevreuil, Philippe Loubaton.
  • Contact concepteur(s) : Philippe.Loubaton @ univ-mlv.fr
  • Laboratoire(s), service(s)... : LIGM

 

Fonctionnalités générales du logiciel

Le but du logiciel est de générer divers types de signaux utilisés par les systèmes de communications numériques usuels et de simuler leur propagation dans un canal de propagation multi-antennes. Le logiciel implémente également différents algorithmes de séparation aveugle de sources permettant de re-générer leurs contributions respectives à partir du signal reçu sur le réseau d'antennes.

Contexte d’utilisation du logiciel

Logiciel fait dans le cadre du contrat Aintercom avec des partenaires industriels, ce logiciel n'est pas diffusé.

Publications liées au logiciel
  • Elena Florian, Antoine Chevreuil, Philippe Loubaton. Blind source separation of convolutive mixtures of non circular linearly modulated signals with unknown baud rates. Signal Processing, 2012, 92, pp. 715-726.

  • P. Jallon, Antoine Chevreuil, Philippe Loubaton. Separation of digital communication mixtures with the CMA: case of various unknown baud rates. Signal Processing, 2010, 90 (9), pp. 2633-2647.

Fiche dév Ens Sup - Recherche
  • Création ou MAJ importante : 10/09/13
  • Correction mineure : 10/09/13
Mots-clés

gpu-openings : ouverture linéaire pour GPU/CUDA

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
  • Version actuelle : 1.0 - janvier 2013
  • Licence(s) : GPL
  • Etat : diffusé, stable
  • Support : maintenu, développement en cours
  • Concepteur(s) : Pavel Karas, Thierry Grandpierre, Eva Dokladalova, Petr Dokladal
  • Contact concepteur(s) : xkaras1@fi.muni.cz, thierry.grandpierre@esiee.fr, eva.dokladalova@esiee.fr, petr.dokladal@mines-paristech.fr
  • Laboratoire(s), service(s)... : CMM, LIGM

 

Fonctionnalités générales du logiciel

Ouvertures morphologiques rapides par élément structurant linéaire large pour CPU et GPU.

Ce logiciel implémente une méthode accélérée de calculs des ouvertures/fermetures morphologiques par élément structurant large, sous un angle arbitraire. Cette méthode peut être adaptée aux calculs des granbulométries rapides sur le GPU et CPU. Les calculs sont obtenus en flot de données à chaque fois en une seule passe sur l'image, avec un minimum de mémoire utilisée. Elle convient particulièrement aux images de grande résolution (HD).

Contexte d’utilisation du logiciel

Ce logiciel a été utilisé pour obtenir et valider les résultats publiés dans l'article [1].

Publications liées au logiciel

[1] GPU Implementation of Linear Morphological Openings with Arbitrary Angle, Karas P., Morard V., Bartovsky J., Grandpierre T., Dokladalova E., Matula P., Dokládal P. Journal of Real-Time Image Processing In press, - (2012) - [hal-00680904 - version 1]

Fiche dév Ens Sup - Recherche
  • Création ou MAJ importante : 10/09/13
  • Correction mineure : 10/09/13
Mots-clés

Polynômes multivariés : implantation des bases des polynômes multivariés en Sage

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.
  • Système : UNIX-like, Windows, MacOS X
  • Licence(s) : GPL
  • Etat : diffusé en beta
  • Support : maintenu, développement en cours
  • Concepteur(s) : Viviane Pons
  • Contact concepteur(s) : pons@univ-mlv.fr
  • Laboratoire(s), service(s)... : LIGM

 

Fonctionnalités générales du logiciel

Ce logiciel est un patch développé au sein du logiciel Sage. Le but est d'implanter les bases des polynômes multivariés décrites en particulier par Lascoux et Schützenberger ainsi que les opérateurs de différences divisées. Les polynômes sont vus comme des sommes formelles de vecteurs ce qui permet d'appliquer de nombreux algorithmes combinatoires.

A l'heure actuelle, voici les bases disponibles :

  • monômes,
  • polynômes de Schubert,
  • polynômes de Grothendieck,
  • polynômes Clés,
  • polynômes de Macdonald non symétriques.

Les polynômes de Schubert et les polynômes de Grothendieck existent aussi sous forme de polynômes en deux ensembles de variables.

Contexte d’utilisation du logiciel

La recherche sur les bases des polynômes multivariés concerne de nombreux chercheurs. En particulier, cela fait partie des thèmes de recherche de ma thèse. Ce logiciel permet d'effectuer des calculs facilement dans les différentes bases et ainsi de faire de l'exploration par ordinateur en vue d'obtenir des résultats algébriques. Il a vocation à être utilisé par la communauté de combinatoire algébrique, étant intégré dans Sage qui est très largement utilisé.

Publications liées au logiciel
Fiche dév Ens Sup - Recherche
  • Création ou MAJ importante : 10/09/13
  • Correction mineure : 10/09/13
Mots-clés

InvariantRingPermutationGroup : calculs des invariants algébriques d'un groupe de permutations

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, Windows, MacOS X
  • Licence(s) : GPL
  • Etat : diffusé, stable
  • Support : maintenu, développement en cours
  • Concepteur(s) : Nicolas Borie
  • Contact concepteur(s) : nicolas.borie@univ-mlv.fr
  • Laboratoire(s), service(s)... : Labo Maths Orsay, LIGM

 

Fonctionnalités générales du logiciel
  • Ce module Sage permet de calculer les invariants secondaires de l'anneau des invariants d'un groupe de permutations. Ces invariants secondaires sont associés aux invariants primaires formés par les polynômes symétriques.

  • Ces deux familles de polynômes invariants engendrent l'anneau des invariants en tant qu'algèbre et donc caractérisent complètement la structure algébrique.

  • Ce module est disponible sous la forme d'un patch téléchargeable dans la suite de patch Sage-Combinat.

  • Exemple avec un grand groupe :

    sage: G = TransitiveGroup(14,61)
    sage: G.cardinality()
    50803200
    sage: factorial(14)/G.cardinality()
    1716
    sage: I = InvariantRingPermutationGroup(G, QQ)
    sage: I.secondary_invariants_series()
    z^48 + z^47 + 2z^46 + 2z^45 + 4z^44 + 5z^43 + 8z^42 + 9z^41 + 14z^40 + 16z^39 + 22z^38 + 25z^37 + 33z^36 + 36z^35 + 45z^34 + 48z^33 + 58z^32 + 61z^31 + 70z^30 + 71z^29 + 80z^28 + 79z^27 + 85z^26 + 82z^25 + 87z^24 + 81z^23 + 83z^22 + 75z^21 + 75z^20 + 66z^19 + 64z^18 + 54z^17 + 52z^16 + 42z^15 + 39z^14 + 30z^13 + 28z^12 + 20z^11 + 18z^10 + 12z^9 + 11z^8 + 7z^7 + 6z^6 + 3z^5 + 3*z^4 + z^3 + z^2 + 1

    sage: I.secondary_invariants(verbose=True)
    Initialiation of secondary of degree 0
      ------ 
    Secondary of degree 1 :
      We must search 0 secondaries invariants
      ------ 
    Secondary of degree 2 :
      We must search 1 secondaries invariants
          Research of product of secondaries of degree smaller
          Research now to complete with new irreducible secondaries
            New irreducible [2]
      ------ 
    Secondary of degree 3 :
      We must search 1 secondaries invariants
          Research of product of secondaries of degree smaller
          Research now to complete with new irreducible secondaries
            New irreducible [3]
      ------ 
    Secondary of degree 4 :
      We must search 3 secondaries invariants
          Research of product of secondaries of degree smaller
            Add product [2, 2]
          Research now to complete with new irreducible secondaries
            New irreducible [4]
            (3, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0) is not a good secondary invariants
            New irreducible [5]
      ------ 
    Secondary of degree 5 :
      We must search 3 secondaries invariants
          Research of product of secondaries of degree smaller
            Add product [2, 3]
          Research now to complete with new irreducible secondaries
            New irreducible [6]
            (4, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0) is not a good secondary invariants
            New irreducible [7]
    ------ 
    Secondary of degree 6 :
      We must search 6 secondaries invariants
          Research of product of secondaries of degree smaller
            Add product [2, 4]
            Add product [2, 5]
            Add product [3, 3]
            Register new relation : [2, 2, 2]
          Research now to complete with new irreducible secondaries
            New irreducible [8]
            (5, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0) is not a good secondary invariants
            New irreducible [9]
            (4, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0) is not a good secondary invariants
            (4, 1, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0) is not a good secondary invariants
            (4, 0, 2, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0) is not a good secondary invariants
            (4, 0, 1, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0) is not a good secondary invariants
            New irreducible [10]
    ------ 
    ( ... FICHIER DE LOG COUPÉ )
    ------ 
    Secondary of degree 48 :
      We must search 1 secondaries invariants
        Correction by adding the space spanned by secondaries of degree 34
        Correction by adding the space spanned by secondaries of degree 20
        Correction by adding the space spanned by secondaries of degree 6
          Research of product of secondaries of degree smaller
            Add product [3, 28, 28, 28]
    ...
    sage: for i in range(49): print i," : ", I.irreducible_secondary_invariants_of_degree(i)
    ....:
    0  :  [[(0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0)]]
    1  :  []
    2  :  [[(1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0)]]
    3  :  [[(2, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0)]]
    4  :  [[(3, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0)], [(2, 2, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0)]]
    5  :  [[(4, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0)], [(3, 2, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0)]]
    6  :  [[(5, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0)], [(4, 2, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0)],
           [(3, 3, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0)]]
    7  :  [[(6, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0)], [(5, 2, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0)],
           [(4, 3, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0)]]
    8  :  [[(7, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0)], [(6, 2, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0)],
           [(5, 3, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0)]]
    9  :  [[(7, 2, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0)], [(6, 3, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0)]]
    10  :  [[(7, 3, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0)], [(6, 4, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0)]]
    11  :  [[(7, 4, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0)]]
    12  :  [[(7, 5, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0)]]
    13  :  [[(12, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0)], [(11, 2, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0)]]
    14  :  [[(13, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0)], [(12, 2, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0)],
            [(11, 3, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0)]]
    15  :  [[(13, 2, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0)]]

Contexte d’utilisation du logiciel

Le module a été développé durant la thèse de son auteur, Nicolas Borie.

Publications liées au logiciel

Nicolas Borie, Calcul des invariants de groupes de permutations par transformee de fourier. Thèse Université Paris Sud - Paris XI, 2011.

Mots-clés

Formation avancée à la librairie PETSc - 11 au 13 juin - Saclay

Le Groupe Calcul et la Maison de la Simulation proposent une session avancée concernant l’utilisation de la librairie PETSc (Portable, Extensible Toolkit for Scientific Computation) du 11 au 13 juin à la Maison de la Simulation (Saclay, Gif-sur-Yvette), avec la présence de Matthew Knepley (un des développeurs de PETSc).

Le programme de la journée ainsi que les modalités d’inscription sont donnés ici : http://calcul.math.cnrs.fr/spip.php?rubrique101

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