Les problèmes de satisfaction de contraintes : recherche n-aire et parallélisme : application au placement en CAO

par Pierre-Paul Mérel

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Yvon Gardan.

Soutenue en 1998

à Metz .


  • Résumé

    Les problèmes de satisfaction de contraintes (CSP) constituent un cadre de formalisation puissant des problèmes d'intelligence artificielle. Un CSP est la donnée d'un ensemble de variables définies sur certains domaines, et d'un ensemble de contraintes reliant ces variables. De nombreuses méthodes ont été définies pour les résoudre. Nous nous intéressons dans ce document, aux méthodes complètes, i. E. Qui permettent toujours de trouver une solution. Les méthodes complètes de résolution les plus performantes pour les csp utilisent un mécanisme de recherche par vérification de consistance "en avant", c-à-d. En filtrant les valeurs incompatibles dans les domaines non instancies lorsqu'une nouvelle instanciation est testée (forward-checking). Cependant, ces méthodes ne sont définies que pour des contraintes binaires. Nous étendons ces méthodes en définissant une notion de consistance n-aire généralisée : la relationnelle-(I,J)-consistance. Nos expérimentation montrent que la résolution n-aire directe est plus rapide que la résolution sur un CSP binaire obtenu apres transformation. Comme la recherche séquentielle est particulièrement couteuse (NP-complete), le parallélisme permet de réduire le temps de calcul. Pour cela, nous definissons un algorithme générique qui permet d'hybrider aussi bien les différentes techniques de recherche séquentielles que les méthodes de parallélisation. Le principe de la recherche reprend le schéma " OU-parallèle". Si la plupart des techniques parallèles classiques restent utilisables pour les CSP, nous définissons différentes techniques destinées à mieux s'adapter aux spécificités des CSP. Ainsi, nous proposons une méthode de répartition initiale de charge, une méthode de division adaptée à la taille des contextes de recherche et une fonction de détermination de la divisibilité d'une tâche. Nous appliquons et spécialisons les algorithmes définis pour la résolution de problèmes de bordereau de coupe en confection, i. E. Le placement de formes quelconques sur une surface restreinte.

  • Titre traduit

    Constraint satisfaction problems : N-ary search and parallelism : application in CAD assignment


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    Constraint satisfaction problems (CSP) are a powerfull framework in formalization of artificial intelligence problems. A CSP is given by a set of variables defined on specific domains, and a set of constraints on these variables. Many technics had been defined to solve them. We are interested in this document, in complete methods, i. E. Enabling to find a solution in every case. The most powefull complete solving methods for CSP use a search mecanism with forward checking consistency, i. E. In filtering incompatible values in not yet instantiated domains when a new instantiation is tested. However, these methods are defined only for binary constraints. We extend them in defining a generalized notion of n-ary consistency : relationnal-(I,J)-consistency. Our experimentations show direct n-ary search is faster than search on binary CSP sfter transformation. As sequential search is rather costly (NP-complete), parallelism enables to reduce computation time. To achieve this, we define a generic algorithm allowing to mix different sequential search and parallelization methods. Global principle of resolution is based on “OR-parallel” search. If most of classical parallel technics are usable for CSP, we define different technics to follow CSP specificities. Thus, we propose a load sharing method, a splitting technics adapted for the size of search contexts and a function to evaluate the divisibility of a task. We apply and specialize our algorithms in solving the problem of cutting plan, i. E. Position asignement for random pieces on a restricted area.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (152-X p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. I-X

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