v2.11.0 (5919)

Programme d'approfondissement - CSC_51056_EP : Analyse topologique de données

Domaine > Informatique.

Descriptif

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Objectifs :  

L'Analyse topologique de données est une branche récente de l'apprentissage automatique et de la fouille de données. Elle a connu un succès grandissant ces dernières années. L'idée est d'utiliser des outils issus de la topologie algébrique pour analyser des jeux de données complexes dont les observations se situent sur ou à proximité de structures géométriques non triviales qui peuvent tromper les techniques d'analyse classiques. Les méthodes topologiques sont en effet capables d'extraire des données des informations utiles à propos de ces structures géométriques sous-jacentes, et d'exploiter cette information pour améliorer les performances des modèles d'apprentissage.

 

Lectures suggerées :

Herbert Edelsbrunner and John Harer, Computational Topoogy: An Introduction, AMS press
S. Oudot. Persistence Theory: From Quiver Representations to Data Analysis. AMS Surveys and Monographs, Vol. 209, 2015
James R. Munkres. Elements of Algebraic Topology. Perseus, 1984

 

Langue : Le matériel du cours est en Anglais. Les cours peuvent être en français ou en anglais, selon la préférence des étudiants.

Evaluation : Examen final écrit, possibilité d'ajouter un cours en laboratoire noté

 

Prérequis :

En mathématiques, des bases solides en algèbre linéaire et bilinéaire, ainsi que des notions de topologie générale. Un bagage en  statistiques est utile mais pas indispensable.

En informatique : un bagage en algorithmique et en programmation.

Objectifs pédagogiques

L'objectif de ce cours est de familiariser les étudiants à cette nouvelle thématique qui se situe au croisement des mathématiques pures, mathématiques appliquées et de l'informatique. L'accent est placé sur les méthodes et leurs garanties théoriques. Quant aux séances pratiques, elles se concentrent sur des types de données complexes, principalement des données multimédias tels que des images ou des formes 3D.

Pour les étudiants du diplôme M1 MPRI - Fondements de l'Informatique

Avoir un bagage en algèbre linéaire et en topologie générale: Avoir également un bagage en algorithmique.

Pour les étudiants du diplôme Programmes d'échange internationaux

Avoir un bagage en algèbre linéaire et en topologie générale: Avoir également un bagage en algorithmique.

Pour les étudiants du diplôme Non Diplomant

Avoir un bagage en algèbre linéaire et en topologie générale: Avoir également un bagage en algorithmique.

Pour les étudiants du diplôme Titre d’Ingénieur diplômé de l’École polytechnique

Vous devez avoir validé l'équation suivante : UE FMA_51057_EP

Avoir un bagage en algèbre linéaire et en topologie générale: Avoir également un bagage en algorithmique.

Pour les étudiants du diplôme MScT-Artificial Intelligence and Advanced Visual Computing

Avoir un bagage en algèbre linéaire et en topologie générale: Avoir également un bagage en algorithmique.

Format des notes

Numérique sur 20

Littérale/grade réduit

Pour les étudiants du diplôme Programmes d'échange internationaux

Vos modalités d'acquisition :

Examen final écrit, possibilité d'ajouter un cours en laboratoire noté

Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)
    L'UE est acquise si note finale transposée >= C
    • Crédits ECTS acquis : 5 ECTS

    Pour les étudiants du diplôme Titre d’Ingénieur diplômé de l’École polytechnique

    Vos modalités d'acquisition :

    Examen final écrit, possibilité d'ajouter un cours en laboratoire noté

    Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)
      L'UE est acquise si note finale transposée >= C
      • Crédits ECTS acquis : 5 ECTS

      La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.

      Pour les étudiants du diplôme Non Diplomant

      Vos modalités d'acquisition :

      Examen final écrit, possibilité d'ajouter un cours en laboratoire noté

      Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)
        L'UE est acquise si note finale transposée >= C
        • Crédits ECTS acquis : 5 ECTS

        Pour les étudiants du diplôme MScT-Artificial Intelligence and Advanced Visual Computing

        Vos modalités d'acquisition :

        Examen final écrit, possibilité d'ajouter un cours en laboratoire noté

        Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)
          L'UE est acquise si note finale transposée >= C
          • Crédits ECTS acquis : 4 ECTS

          La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.

          Pour les étudiants du diplôme M1 MPRI - Fondements de l'Informatique

          Vos modalités d'acquisition :

          Examen final écrit, possibilité d'ajouter un cours en laboratoire noté

          L'UE est acquise si Note finale >= 10
          • Crédits ECTS acquis : 5 ECTS

          Programme détaillé

          Ce cours est divisé entre cours d'une part, séances d'exercices ou sur machine d'autre part. Il porte sur les principaux concepts mathématiques et les outils algorithmiques utilisés dans l'analyse topologique de données. Les sujets traités comprennent :

          • introduction à la persistance topologique à travers une application en regroupement de données
          • homologie simpliciale et singulière
          • théorie de la persistance
          • inférence topologique
          • descritpteurs topologiques
          • statistiques topologiques et apprentissage machine

          Mots clés

          Analyse topologique de données

          Méthodes pédagogiques

          amphis, TDs, TPs
          Veuillez patienter