Mots clés : analyse par intervalles,
géométrie algébrique effective, lien symbolique-numérique,
robustesse .
Participants :
Jean-Pierre Merlet [correspondant], Didier Bondyfalat,
David Daney.
La bibliothèque ALIAS ( Algorithms Library of
Interval Analysis for Systems) a pour objet d'appliquer
l'analyse par intervalles aux problèmes d'analyse et de
résolution des systèmes, principalement, mais pas uniquement,
algébriques. L'écriture de cette bibliothèque a été motivée
par la fréquence des cas pratiques où l'on ne recherche des
solutions que dans des intervalles bien particuliers, où les
coefficients peuvent être incertains et qui peuvent parfois
impliquer des objets dont l'expression analytique est
complexe (déterminant de matrices par exemple).
Dans la version 1.1 de 1999 nous offrions des
fonctionnalités de résolution de systèmes de dimension 0,
dont l'efficacité a été améliorée, auxquelles nous avons
ajouté pour la version 2.0 :
- algorithmes pour le calcul d'approximation de variété
de dimension n > 0
obtenue sous la forme d'une liste d'intervalles (la
figure 1 présente un
exemple de tracé d'une variété de dimension 1), qui
constitue une alternative aux méthodes étudiées dans l'ARC
CoSTIC (voir section 8.1.1),
- algorithmes pour le traitement d'équations où
apparaissent formellement des déterminants, sans qu'il soit
nécessaire de les développer,
- implantation d'un algorithme pour la résolution des
systèmes spécifiques dans lesquels apparaissent une
majorité de termes linéaires dans les inconnues,
- parallélisation des algorithmes : par nature, l'analyse
par intervalles se prête bien à des calculs distribués. Un
mécanisme permettant la distribution des calculs a été
implanté et il a été utilisé en conjonction avec
PVM pour réaliser des implantations parallèles des
algorithmes d' ALIAS, permettant des gains
notables de performance.
Figure 1: Un exemple de tracé obtenu
avec ALIAS : variété définie par les équations
x2 + (y -
1)2 + z2 - 1,
x2 - y3
lorsque z varie entre
-2 et 2.
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La plupart des algorithmes d' ALIAS sont aussi
interfacés pour pouvoir être utilisés directement à partir de
MAPLE.
ALIAS a été testée cette année sur des systèmes
très variés : mentionnons simplement la détermination de
trajectoires de suspension automobile (c.f. section suivante)
et la résolution de systèmes trigonométriques réalisée pour
le projet Miaou pour l'étude de filtres HF. Ces tests ont
montré que, même sur des problèmes avec un nombre
relativement élevé d'inconnues (jusqu'à 60), les méthodes d'
ALIAS offraient une alternative intéressante et
pouvaient même apporter des solutions à des problèmes sans
solution connue à ce jour.
La version courante de cette bibliothèque est disponible
sous http://www-sop.inria.fr/saga/logiciels/ALIAS.