Descriptif
La géométrie algorithmique est une jeune discipline de l'informatique qui étudie d'un point de vue combinatoire et algorithmique les propriétés d'objets géométriques tels que nuages de points, arrangements, graphes géométriques, ou encore triangulations.
Ce cours propose une promenade au sein de cette discipline afin d'en illustrer la richesse sur le plan théorique et applicatif. Dans ce contexte, nous introduirons un éventail de problèmes issus du domaine, des plus classiques comme le calcul d'enveloppes convexes ou de triangulations de Delaunay, aux plus récents comme la reconstruction à partir de nuages de points, l'approximation de problèmes géométriques NP-difficiles, ou la localisation éfficace de points en grandes dimensions.
L'objectif du cours sera double : d'une part, mettre en relief l'élégance et la validité théorique des solutions proposées ; d'autre part, montrer leur potentiel au travers d'applications issues de domaines tels que l'informatique graphique, la robotique, l'apprentissage ou le traitement d'images.
Niveau requis : aucun (INF555 est conseillé)
Modalités d'évaluation : Examen écrit + mini-projet (non-obligatoire, en binômes)
Mini-projets (international programming contests): en 2019-20 et 2020-21 le but était de concevoir et implanter des solutions algorithmiques efficaces pour la solution de problèmes d'optimisation géométrique proposés par deux compétitions internationales: le CG:SHOP Competition (in conjuction with the Annual Symp. on Computational Geometry) et le Graph Drawing Live Challenge (programming contest organized during the annual Symp. on Graph Drawing and Network Visualization).
Langue du cours : anglais
Credits ECTS : 4
Diplôme(s) concerné(s)
- Echanges PEI
- Titre d’Ingénieur diplômé de l’École polytechnique
- Artificial Intelligence and Advanced Visual Computing
- M1 MPRI - Foudations of Computer Science
- M1 IGD - Interaction, Graphic and Design
- M2 IGD - Interaction, Graphic and Design
Parcours de rattachement
Format des notes
Numérique sur 20Littérale/grade réduitPour les étudiants du diplôme M2 IGD - Interaction, Graphic and Design
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)- Crédits ECTS acquis : 5 ECTS
Pour les étudiants du diplôme M1 IGD - Interaction, Graphic and Design
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)- Crédits ECTS acquis : 5 ECTS
Pour les étudiants du diplôme Artificial Intelligence and Advanced Visual Computing
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)- Crédits ECTS acquis : 4 ECTS
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
Pour les étudiants du diplôme M1 MPRI - Foudations of Computer Science
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)- Crédits ECTS acquis : 5 ECTS
Pour les étudiants du diplôme Titre d’Ingénieur diplômé de l’École polytechnique
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)- Crédits ECTS acquis : 5 ECTS
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
Pour les étudiants du diplôme Echanges PEI
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)- Crédits ECTS acquis : 5 ECTS
Programme détaillé
Ce cours propose une promenade au sein de la Géométrie Algorithmique afin d'en illustrer la richesse sur le plan théorique et applicatif. Nous introduirons un éventail de problèmes et techniques issus du domaine, des plus classiques jusqu'au plus récentes:
- le calcul d'enveloppes convexes
- le calcul des triangulations de Delaunay et diagrammes de Voronoi,
- l'implémentation efficace de requêtes de proximité géométrique (e.g. nearest neighbors)
- le calcul de dessins de graphes planaires (Tutte barycentric method, force-directed layouts, Schnyder drawing, ...)
- le calcul des petits séparateurs et leurs applications à la solution de problèmes algorithmiques pour les graphes planaires
- la reconstruction 3D à partir de nuages de points,
- l'approximation de problèmes géométriques NP-difficiles (e.g. Euclidean TSP),
- la localisation efficace de points en grandes dimensions.
Overview and course organization: Introduction to Computational Geometry (slides)