Descriptif
Lien de la page du cours : cliquez ici
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.
effectifs minimal / maximal:
1/50Diplôme(s) concerné(s)
- M1 MPRI - Fondements de l'Informatique
- Programmes d'échange internationaux
- Non Diplomant
- Titre d’Ingénieur diplômé de l’École polytechnique
- MScT-Artificial Intelligence and Advanced Visual Computing
Parcours de rattachement
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 20Littérale/grade réduitPour 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)- 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)- 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)- 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)- 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