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Logiciels (logiciels libres en majorité) ou ressources (liées aux logiciels) utiles aux chercheurs et enseignants en Maths
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4e rencontre Mixmod - 23 septembre 2013 - Paris

La quatrième rencontre Mixmod (logiciel de classification supervisée et non supervisée pour les données quantitatives et qualitatives) est prévue le lundi 23 septembre 2013 à l'IHP à Paris.

Les objectifs de cette journée sont de présenter Mixmod (et ses nouvelles fonctionnalités) et de montrer des utilisations concrètes de Mixmod. Le logiciel Blockcluster, logiciel de classification croisée, sera également présenté.

Pour avoir plus d'informations et s'inscrire, cela se passe ici.

Fiche dév Ens Sup - Recherche
  • Création ou MAJ importante : 06/05/13
  • Correction mineure : 06/05/13
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RestoVMFB_Lab : toolbox Matlab de restauration d'images par l'algorithme Explicite-Implicite à métrique variable

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 : 1.0 - avril 2013
  • Licence(s) : CeCILL-B
  • Etat : diffusé, stable
  • Support : maintenu, sans développement en cours
  • Concepteur(s) : Audrey Repetti (LIGM), Emilie Chouzenoux (LIGM)
  • Contact concepteur(s) : audrey.repetti @ univ-mlv.fr
  • Laboratoire(s), service(s)... : LIGM

 

Fonctionnalités générales du logiciel

Cette boîte à outils Matlab permet de restaurer des images dégradées par un opérateur linéaire et un bruit gaussien dont la variance dépend linéairement de l'image. La méthode se base sur la minimisation d'un critère pénalisé composé d'un terme d'attache aux données non convexe correspondant à l'anti log-vraissemblance de la distribution de bruit, de l'indicatrice d'un convexe (permettant de contraindre la dynamique de l'image restaurée) et d'un terme de variation totale isotrope. L'algorithme utilisé est le VMFB (Explicite-Implicite à métrique variable ou Variable Metric Forward-Backward algorithm).

Contexte d’utilisation du logiciel

Restauration d'images.

Publications liées au logiciel

E. Chouzenoux, J.-C. Pesquet and A. Repetti. "Variable Metric Forward-Backward Algorithm for Minimizing the Sum of a Differentiable Function and a Convex Function" Submitted, 2013. Available online at http://www.optimization-online.org/DB_FILE/2013/01...

Fiche dév Ens Sup - Recherche
  • Création ou MAJ importante : 06/05/13
  • Correction mineure : 17/07/13
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LSMM : boîte à outils Matlab de recherche de pas pour la minimisation d'un critère à barrière logarithmique

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 : 1.0 - mars 2013
  • Licence(s) : CeCILL-B
  • Etat : diffusé, stable
  • Support : maintenu, sans développement en cours
  • Concepteur(s) : Emilie Chouzenoux (LIGM), Saïd Moussaoui (IRCCyN)
  • Contact concepteur(s) : emilie.chouzenoux @ univ-mlv.fr
  • Laboratoire(s), service(s)... : IRCCyN, LIGM

 

Fonctionnalités générales du logiciel

Cette boîte à outils permet de déterminer le pas d'un algorithme de descente, dans le cas de la minimisation d'un critère contenant une barrière logarithmique associée à des contraintes linéaires. La méthode de Majoration-Minimisation (MM) est utilisée pour le calcul du pas. Cette méthode assure la convergence des algorithmes de descente standards (par exemple : gradient, Newton, quasi-Newton).

Contexte d’utilisation du logiciel

Optimisation sous contraintes linéaires.

Publications liées au logiciel
  • E. Chouzenoux, S. Moussaoui and J. Idier. "Majorize-Minimize Linesearch for Inversion Methods Involving Barrier Function Optimization." Inverse Problems, Vol. 28, No. 6, 2012.

  • E. Chouzenoux, S. Moussaoui and J. Idier. "Efficiency of Line Search Strategies in Interior Point Methods for Linearly Constrained Optimization." In Proceedings of the IEEE Workshop on Statistical Signal Processing (SSP 2011), pages 101-104, Nice, France, 28-30 juin 2011.

  • E. Chouzenoux, S. Moussaoui and J. Idier. "A Majorize-Minimize Line Search Algorithm for Barrier Function Optimization." In Proceedings of the 17th European Signal Processing Conference (EUSIPCO 2009), pages 1379-1383, Glasgow, UK, 24-28 août 2009. EURASIP Press.

Fiche dév Ens Sup - Recherche
  • Création ou MAJ importante : 29/04/13
  • Correction mineure : 29/04/13
  • Auteur de la fiche : Jérôme Lelong (LJK)
  • Responsable thématique : Dirk Hoffmann (Centre de Physique des Particules de Marseille (CPPM-IN2P3))
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PNL : bibliothèque numérique pour le calcul scientifique en C

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 : 1.6.0 - 22 mars 2013
  • Licence(s) : LGPL
  • Etat : diffusé, stable
  • Support : maintenu, développement en cours
  • Concepteur(s) : Jérôme Lelong
  • Contact concepteur(s) : jerome.lelong@imag.fr
  • Laboratoire(s), service(s)... : INRIA Paris-Rocquencourt, LJK

 

Fonctionnalités générales du logiciel

Description

PNL est une bibliothèque C pour le calcul scientifique développée dans le même état d'esprit que des bibliothèques comme la GSL. PNL propose une grande variété de fonctionnalités mathématiques (plus de 600 fonctions au total) sur les thématiques suivantes

  • Nombres complexes (pour ceux ne disposant pas de l'extension C99)
  • Distribution de lois de probabilité
  • Transformée de Fourier rapide
  • Transformée de Laplace inverse
  • Algèbre linéaire pour les matrices pleines, tridiagonales et de type bande
  • Recherche de zéros multidimensionnels
  • Polynômes multivariés (régression, évaluation, dérivation)
  • Intégration numérique
  • Générateur de nombres aléatoires et Quasi Monte Carlo
  • Fonctions spéciales
  • Manipulations de tableaux multidimensionnels

Pour une description complète des fonctionnalités de la bibliothèque, nous renvoyons à sa documentation.

PNL est distribuée sous la licence LGPL, ce qui donne une grande liberté quant à la réutilisation et à la modification de son code ce qui n'est pas le cas de solutions comme Numerical Recipes par exemple.

Spécificités

PNL est conçue selon un schéma orienté objet inspiré de celui proposé par la bibliothèque Glib. L'ensemble des structures implémentées dans la bibliothèque dérive donc d'un même objet père. Cette organisation permet de proposer des structures de listes et de tableaux pouvant contenir des éléments de types différents comme cela existe dans numpy par exemple.

PNL est une bibliothèque thread-safe qui a été conçue pour être utilisée dans un environnement de programmation parallèle. A ce titre, elle propose un binding MPI permettant de manipuler via MPI les différents objets de la bibliothèque de manière transparente. Cette fonctionnalité est probablement ce qui différencie le plus PNL d'une bibliothèque comme la GSL, Numerical Recipes ou encore ROOT (pour sa partie mathématique uniquement). Si l'on fait abstraction des licences sous lesquelles ces bibliothèques sont distribuées, elles peuvent dans de nombreuses situations d'utilisation classiques (algèbre linéaire, intégration numérique, recherche de zéros, FFT, fonctions spéciales, ...) se substituer. D'autres thématiques semblent plus spécifiquement prises en charge par PNL comme l'inversion de transformée de Laplace, la régression polynomiale multi-variée.

La manipulation de matrices et de vecteurs est souvent un point délicat dans les codes C : PNL offre des fonctionnalités permettant de les manipuler dans une logique plus proche de celle de Matlab/Octave ou Numpy : mapping terme à terme, extraction de blocs à partir d'expressions booléennes, vues, tris, re-dimensionnement, ...

Pour de nombreuses fonctionnalités, PNL se base sur des bibliothèques Fortran du domaine public disponibles sur http://www.netlib.org comme AMOS, CEPHES, FFTPACK, MINPACK, QUADPACK ou BLAS et LAPACK.

La bibliothèque est accompagnée d'une documentation, rédigée en LaTeX et disponible aux formats PDF et HTML, décrivant l'ensemble des fonctionnalités de la bibliothèque. Ce manuel détaille également les conventions utilisées durant le développement de la bibliothèque.

Installation

Les différentes versions stables ou de développement de la bibliothèque sont disponibles sur gforge.

La compilation de la bibliothèque utilise CMake qui permet de compiler la bibliothèque sur les plateformes suivantes

  • GNU/Linux avec gcc et llvm
  • Mac OS X avec gcc et llvm
  • Windows avec mingw32 et Visual C++

PNL s'appuie sur les bibliothèques BLAS et LAPACK pour la partie algèbre linéaire. Si ces deux bibliothèques sont présentes sur la machine, elles seront utilisées par PNL (la détection s'effectue au moment de la compilation), sinon une version intégrée à la bibliothèque de BLAS et LAPACK sera utilisée.

Historique du projet

Le développement de la bibliothèque a démarré en 2007 sous la direction de Jérôme Lelong avec des contributions de Céline Labart, Ismail Laachir et David Pommier.

Pour un historique des différentes versions de la version actuelle, voir le site http://pnl.gforge.inria.fr

Contexte d’utilisation du logiciel

PNL est aujourd'hui utilisée comme brique de base pour le développement du logiciel PREMIA qui est un logiciel d'évaluation et de couverture de produits financiers développé conjointement par l'INRIA Paris Rocquencourt et l'Ecole des Ponts Paristech et soutenu par un consortium d'institutions financières.

Parallèlement à cette utilisation dans le contexte de PREMIA, la bibliothèque PNL a également été utilisée pour le développement de plusieurs méthodes numériques publiées dans des articles de recherche.

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.
Fiche dév Ens Sup - Recherche
  • Création ou MAJ importante : 18/04/13
  • Correction mineure : 12/09/13
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Euclidean skeletons : méthodes pour la squelettisation euclidienne robuste en 2D et 3D

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 - sept. 2010
  • Licence(s) : CeCILL
  • Etat : diffusé, stable
  • Support : maintenu, développement en cours
  • Concepteur(s) : Michel Couprie
  • Contact concepteur(s) : coupriem @ esiee.fr
  • Laboratoire(s), service(s)... : LIGM

 

Fonctionnalités générales du logiciel

Les squelettes sont l'objet d'un manque de stabilité par rapport au bruit. C'est pourquoi, dans les applications, le filtrage des squelettes est une nécessité. Ce logiciel implémente des méthodes récemment introduites permettant d'obtenir des squelettes euclidiens filtrés et robustes dans des espaces discrets à 2 et 3 dimensions.

Contexte d’utilisation du logiciel

Ce logiciel a été utilisé pour obtenir et valider les résultats publiés dans les articles mentionnés ci-dessous.

Publications liées au logiciel

[CCT10] J. Chaussard, M. Couprie and H. Talbot: "Robust skeletonization using the discrete lambda-medial axis", Pattern Recognition Letters, Volume 32, Issue 9, 1 July 2011, Pages 1384–1394.

[SCL09] A. Vital Saúde, M. Couprie and R. Lotufo: "Discrete 2D and 3D Euclidean medial axis in higher resolution", Image and Vision Computing, Vol. 27, pp. 354--363, 2009.

[CCZ07] M. Couprie, D. Coeurjolly and R. Zrour: "Discrete bisector function and Euclidean skeleton in 2D and 3D", Image and Vision Computing, Vol. 25, pp. 1543-1556, 2007.

Autres références : http://www.esiee.fr/~coupriem/es/ES_biblio.html

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Deuxièmes rencontres R - 27 et 28 juin 2013 - Lyon

Les deuxièmes rencontres R se dérouleront à Lyon les 27 et 28 juin 2013. L’objectif de ces rencontres est de fournir à l’échelle nationale un lieu d’échange et de partage d’idées sur l’usage du logiciel R dans différentes disciplines.

Le programme de ces deux journées ainsi que diverses informations complémentaires sont disponibles ici : http://r2013-lyon.sciencesconf.org/

Les inscriptions se font ici : http://colloquedr7.dr20.cnrs.fr/pre-inscription.ph...

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10 ans du groupe Calcul - 9 avril 2013 - Paris

Le groupe Calcul fête ses 10 ans le 9 avril prochain à l'IHP, avec une journée spéciale (parrainée par la Société des Mathématiques Appliquées et Industrielles et la Société Informatique de France) consacrée à "l’histoire du Calcul".

Le programme de la journée est disponible en ligne à http://calcul.math.cnrs.fr/spip.php?article219&lan...

L'inscription, gratuite mais obligatoire, se fait sur cette page : http://calcul.math.cnrs.fr/C3I/index.php?sid=96489....

Fiche logiciel validé
  • Création ou MAJ importante : 18/03/13
  • Correction mineure : 10/06/13
  • Rédacteur de la fiche : Anne Cheylus - L2C2 (CNRS, Université Claude Bernard, Lyon 1)
  • Relecteur(s) : Milan Bouchet-Valat (Laboratoire de sociologie quantitative (CREST-LSQ))
    Delphine Grancher (Laboratoire de Géographie Physique)
  • Contributions importantes : Milan Bouchet-Valat
  • Responsable thématique : Pascal Joly (LJLL)
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Pour aller plus loin

R Commander : interface graphique pour réaliser des traitements statistiques avec le logiciel R

Description
Fonctionnalités générales

R-commander est une interface graphique pour le logiciel R. Elle facilite l'apprentissage de ce langage de programmation en offrant à l'utilisateur la possibilité de réaliser l'importation de données, un certain nombre de traitements statistiques élémentaires ou plus avancés, l'export des résultats de manière interactive tout en indiquant les commandes R correspondantes. Des greffons peuvent être ajoutés pour réaliser d'autres traitements statistiques.

Autres fonctionnalités
  • Importation de données :
    • depuis un fichier texte ; par copier-coller ; par URL (Windows, Mac, Linux)
    • depuis des fichiers Excel, Access, dBase, SPSS, SAS, Minitab, STATA (Windows)
    • depuis un paquet R
  • Manipulation des données (sélection, réorganisation, édition directe, recodage...)
  • Traitements statistiques :
    • statistiques descriptives : moyenne, médiane, tableau de contingence
    • tests paramétriques (tests t, ANOVA) et non paramétriques (Wilcoxon, Kruskal et Wallis)
    • analyse de données : analyse en composantes principales, analyse factorielle, analyse discriminante, classification
    • modélisation : régression linéaire, régression logistique simple, multinomiale et ordinale, modèles linéaires généralisés
  • Représentations graphiques :
    • diagramme en barres, en points, camembert, boîte à moustaches, histogramme, comparaison de quantiles...
    • diagnostics de modèles
    • les graphiques peuvent être copiés ou exportés dans un format vectoriel pour une meilleure qualité d'impression
  • Probabilités, courbes de répartition et données aléatoires à partir de nombreuses distributions.
  • Une trentaine de greffons disponibles fournissent d'autres possibilités d'analyses : analyse de durée/survie, analyse de données « à la française », analyse textuelle...
Interopérabilité

Importation depuis plusieurs formats courants ; exportation au format CSV ou TSV.

Environnement du logiciel
Logiciels connexes
  • R
  • FactoMineR, un paquet pour l'analyse de données sous R possédant un greffon pour R commander
Autres logiciels aux fonctionnalités équivalentes
  • Statistica (propriétaire)
  • SPSS (propriétaire)
  • STATA (propriétaire)
  • SAS (propriétaire)
  • S-Plus (propriétaire)
Environnement de développement
Type de structure associée au développement

L'auteur principal travaille au département de sociologie de l'université McMaster d'Hamilton, Ontario au Canada.

Eléments de pérennité

Le R commander a été inclus dans le CRAN, le répertoire commun des bibliothèques de R et plus de 20 développeurs ont contribué à son amélioration.

Références d'utilisateurs institutionnels

Une recherche de pages web contenant le mot-clé « rcmdr » et limitée au domaine cnrs.fr renvoie plus de 1000 références, essentiellement vers des documents de formation.

Environnement utilisateur
Divers (astuces, actualités, sécurité)

Pour installer ce logiciel sur un ordinateur connecté à Internet, lancez la commande

> install.packages("Rcmdr")

dans R, choisissez le miroir CRAN qui vous semble le plus proche de chez vous. Utilisez ensuite la commande

> library(Rcmdr)

pour lancer le R commander. La première fois, des installations complémentaires seront effectuées.

Contributions

Contacter directement l'auteur par courriel.

Fiche dév Ens Sup - Recherche
  • Création ou MAJ importante : 20/12/12
  • Correction mineure : 12/09/13
Mots-clés

Topological smoothing : méthode de lissage pour des objets 2D et 3D

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 - 2004
  • Licence(s) : CeCILL
  • Etat : diffusé, stable
  • Support : maintenu, développement en cours
  • Concepteur(s) : Michel Couprie
  • Contact concepteur(s) : coupriem @ esiee.fr
  • Laboratoire(s), service(s)... : LIGM

 

Fonctionnalités générales du logiciel

Ce logiciel implémente une méthode permettant de lisser des objets 2D et 3D dans des images binaires, tout en préservant la topologie. Ici, les objets sont définis comme des ensembles de points de Z2 ou Z3, et la préservation de la topologie est assurée par l'utilisation exclusive de transformations homotopiques dans le cadre de la topologie digitale. Le lissage est obtenu par l'utilisation d'ouvertures et fermetures morphologiques par des boules euclidiennes.

Contexte d’utilisation du logiciel

Ce logiciel a été utilisé pour obtenir et valider les résultats publiés dans l'article [CB04].

Publications liées au logiciel

[CB04] Michel Couprie, G. Bertrand: "Topology preserving alternating sequential filter for smoothing 2D and 3D objects", Journal of Electronic Imaging, Vol. 13, No. 4, pp. 720-730, 2004.

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