doc/fr/ref_algorithm_ParticleSwarmOptimization.rst

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  19
  20    See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
  21
  22    Author: Jean-Philippe Argaud, jean-philippe.argaud@edf.fr, EDF R&D
  23
  24 .. index:: single: ParticleSwarmOptimization
  25 .. _section_ref_algorithm_ParticleSwarmOptimization:
  26
  27 Algorithme de calcul "*ParticleSwarmOptimization*"
  28 --------------------------------------------------
  29
  30 Description
  31 +++++++++++
  32
  33 Cet algorithme réalise une estimation de l'état d'un système dynamique par un
  34 essaim particulaire.
  35
  36 C'est une méthode d'optimisation permettant la recherche du minimum global d'une
  37 fonctionnelle quelconque de type :math:`L^1`, :math:`L^2` ou :math:`L^{\infty}`,
  38 avec ou sans pondérations.
  39
  40 Commandes requises et optionnelles
  41 ++++++++++++++++++++++++++++++++++
  42
  43 .. index:: single: Background
  44 .. index:: single: BackgroundError
  45 .. index:: single: Observation
  46 .. index:: single: ObservationError
  47 .. index:: single: ObservationOperator
  48 .. index:: single: MaximumNumberOfSteps
  49 .. index:: single: NumberOfInsects
  50 .. index:: single: SwarmVelocity
  51 .. index:: single: GroupRecallRate
  52 .. index:: single: QualityCriterion
  53 .. index:: single: BoxBounds
  54 .. index:: single: SetSeed
  55 .. index:: single: StoreInternalVariables
  56 .. index:: single: StoreSupplementaryCalculations
  57
  58 Les commandes requises générales, disponibles dans l'interface en édition, sont
  59 les suivantes:
  60
  61   Background
  62     *Commande obligatoire*. Elle définit le vecteur d'ébauche ou
  63     d'initialisation, noté précédemment :math:`\mathbf{x}^b`. Sa valeur est
  64     définie comme un objet de type "*Vector*" ou de type "*VectorSerie*".
  65
  66   BackgroundError
  67     *Commande obligatoire*. Elle définit la matrice de covariance des erreurs
  68     d'ébauche, notée précédemment :math:`\mathbf{B}`. Sa valeur est définie
  69     comme un objet de type "*Matrix*", de type "*ScalarSparseMatrix*", ou de
  70     type "*DiagonalSparseMatrix*".
  71
  72   Observation
  73     *Commande obligatoire*. Elle définit le vecteur d'observation utilisé en
  74     assimilation de données ou en optimisation, et noté précédemment
  75     :math:`\mathbf{y}^o`. Sa valeur est définie comme un objet de type "*Vector*"
  76     ou de type "*VectorSerie*".
  77
  78   ObservationError
  79     *Commande obligatoire*. Elle définit la matrice de covariance des erreurs
  80     d'ébauche, notée précédemment :math:`\mathbf{R}`. Sa valeur est définie
  81     comme un objet de type "*Matrix*", de type "*ScalarSparseMatrix*", ou de
  82     type "*DiagonalSparseMatrix*".
  83
  84   ObservationOperator
  85     *Commande obligatoire*. Elle indique l'opérateur d'observation, noté
  86     précédemment :math:`H`, qui transforme les paramètres d'entrée
  87     :math:`\mathbf{x}` en résultats :math:`\mathbf{y}` qui sont à comparer aux
  88     observations :math:`\mathbf{y}^o`. Sa valeur est définie comme un objet de
  89     type "*Function*" ou de type "*Matrix*". Dans le cas du type "*Function*",
  90     différentes formes fonctionnelles peuvent être utilisées, comme décrit dans
  91     la section :ref:`section_ref_operator_requirements`. Si un contrôle
  92     :math:`U` est inclus dans le modèle d'observation, l'opérateur doit être
  93     appliqué à une paire :math:`(X,U)`.
  94
  95 Les commandes optionnelles générales, disponibles dans l'interface en édition,
  96 sont indiquées dans la :ref:`section_ref_assimilation_keywords`. En particulier,
  97 la commande optionnelle "*AlgorithmParameters*" permet d'indiquer les options
  98 particulières, décrites ci-après, de l'algorithme. On se reportera à la
  99 :ref:`section_ref_options_AlgorithmParameters` pour le bon usage de cette
 100 commande.
 101
 102 Les options de l'algorithme sont les suivantes:
 103
 104   MaximumNumberOfSteps
 105     Cette clé indique le nombre maximum d'itérations possibles en optimisation
 106     itérative. Le défaut est 50, qui est une limite arbitraire. Il est ainsi
 107     recommandé d'adapter ce paramètre aux besoins pour des problèmes réels.
 108
 109   NumberOfInsects
 110     Cette clé indique le nombre d'insectes ou de particules dans l'essaim. La
 111     valeur par défaut est 100, qui est une valeur par défaut usuelle pour cet
 112     algorithme.
 113
 114   SwarmVelocity
 115     Cette clé indique la part de la vitesse d'insecte qui est imposée par
 116     l'essaim. C'est une valeur réelle positive. Le défaut est de 1.
 117
 118   GroupRecallRate
 119     Cette clé indique le taux de rappel vers le meilleur insecte de l'essaim.
 120     C'est une valeur réelle comprise entre 0 et 1. Le défaut est de 0.5.
 121
 122   QualityCriterion
 123     Cette clé indique le critère de qualité, qui est minimisé pour trouver
 124     l'estimation optimale de l'état. Le défaut est le critère usuel de
 125     l'assimilation de données nommé "DA", qui est le critère de moindres carrés
 126     pondérés augmentés. Les critères possibles sont dans la liste suivante, dans
 127     laquelle les noms équivalents sont indiqués par un signe "=" :
 128     ["AugmentedWeightedLeastSquares"="AWLS"="DA", "WeightedLeastSquares"="WLS",
 129     "LeastSquares"="LS"="L2", "AbsoluteValue"="L1",  "MaximumError"="ME"]
 130
 131   BoxBounds
 132     Cette clé permet de définir des bornes supérieure et inférieure pour chaque
 133     incrément de  variable d'état optimisée (et non pas chaque variable d'état
 134     elle-même). Les bornes doivent être données par une liste de liste de paires
 135     de bornes inférieure/supérieure pour chaque incrément de variable, avec une
 136     valeur extrême chaque fois qu'il n'y a pas de borne (``None`` n'est pas une
 137     valeur autorisée lorsqu'il n'y a pas de borne). Cette clé est requise et il
 138     n'y a pas de valeurs par défaut.
 139
 140   SetSeed
 141     Cette clé permet de donner un nombre entier pour fixer la graine du
 142     générateur aléatoire utilisé pour générer l'ensemble. Un valeur pratique est
 143     par exemple 1000. Par défaut, la graine est laissée non initialisée, et elle
 144     utilise ainsi l'initialisation par défaut de l'ordinateur.
 145
 146   StoreInternalVariables
 147     Cette clé booléenne permet de stocker les variables internes par défaut,
 148     principalement l'état courant lors d'un processus itératif. Attention, cela
 149     peut être un choix numériquement coûteux dans certains cas de calculs. La
 150     valeur par défaut est "False".
 151
 152   StoreSupplementaryCalculations
 153     Cette liste indique les noms des variables supplémentaires qui peuvent être
 154     disponibles à la fin de l'algorithme. Cela implique potentiellement des
 155     calculs ou du stockage coûteux. La valeur par défaut est une liste vide,
 156     aucune de ces variables n'étant calculée et stockée par défaut. Les noms
 157     possibles sont dans la liste suivante : ["BMA", "OMA", "OMB", "Innovation"].
 158
 159 Voir aussi
 160 ++++++++++
 161
 162 Références bibliographiques :
 163   - [WikipediaPSO]_