visualisation

Visualisation de données, documents
Fiche dév Ens Sup - Recherche
  • Création ou MAJ importante : 08/01/14
  • Correction mineure : 08/01/14
  • Auteur de la fiche : Julien Deantoni (AOSTE UNS/I3S/INRIA)
  • Responsable thématique : Dirk Hoffmann (Centre de Physique des Particules de Marseille (CPPM-IN2P3))
Mots-clés

TimeSquare : simulation de temps logique et physique en CCSL (Clock Constraint Specification Language)

Ce logiciel a été développé (ou est en cours de développement) dans la communauté de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche. Son état peut être variable (cf champs ci-dessous) donc sans garantie de bon fonctionnement.

 

Fonctionnalités générales du logiciel

Timesquare est un solver de contraintes écrites en CCSL, un langage permettant de manipuler le temps logique polychrone. La résolution des contraintes fournit une trace sur laquelle il est possible de brancher des "back-end". Les "back-end" permettent de s'abonner aux différents événements de la spécification dans le but de faire un traitement spécifique. Timesquare fournit un ensemble de back-ends existants dont :

  • création d'un timing-diagram (VCD)
  • animation d'un diagramme UML Papyrus
  • exécution de code java
  • analyse de power
  • ...

Interopérabilité

Le format d'entrée est spécifique (CCSL). Il y a de fortes corrélations avec le profil MARTE et en particulier le modèle de temps (CCSL ayant été introduit en annexe de la spécification officielle de MARTE). Le format de la trace de sortie a été utilisé dans le projet RT-Simex. Il permet de générer une trace en VCD (IEEE Standard 1364-1995). Il existe également des travaux qui décrivent la traduction d'une spécification CCSL en logique temporelle et vers le langage polychrone Signal.

Environnement du logiciel

Le logiciel tourne dans le RCP Eclipse (version Indigo).

Autres logiciels aux fonctionnalités équivalentes

Il existe des liens avec signal polychrony.

Documentation utilisateur

Voir sur http://timesquare.inria.fr

Contributions

Un projet existe sur gforge.inria.fr mais il n'est pour l'instant pas public et les contributions se font sur demande.

Contexte d’utilisation du logiciel

Le logiciel a été utilisé pour diverses applications telles que la spécification de modèles de calcul, la réalisation d'analyse temporelle sur EAST-ADL, encoder formellement la notion de tâche périodique, le déploiement d'applications, etc.

CCSL et Timesquare sont également utilisés pour décrire les aspects concurrents et temporels de la sémantique de langage dans un but de composition au sein du projet GEMOC (http://gemoc.org/sle13/).

Pour plus de détails, voir liste des publications sur le site timeSquare ci-dessous.

Publications liées au logiciel
Mots-clés

Des millions de lignes de code

"Information is beautiful" - L'information est belle, sur PLUME, parce qu'elle est utile et professionnelle. Mais parfois une image dit plus que des milliers de mots, comme cette infographique qui recense l'évolution impressionnante du nombre de lignes de codes utilisés, en commençant par Unix v1.0 (10000 lignes) pour finir avec Debian ou le code d'analyse du LHC, qui a permis de valider le prix Nobel de physique cette année (50 et 60 millions de lignes respectivement).
Quel rapport avec PLUME ? Nous y retrouvons quelques fiches : Firefox, OpenOffice. PLUME ne recense pas (encore ?) le nombre de lignes de code dans les fiches, car c'est un indicateur bien discutable pour décrire un logiciel, même si il pourrait ouvrir la porte aux recensements et donc à une visibilité plus grande. A cogiter pendant une minute libre, tout comme les détails de l'infographique ...

Fiche dév Ens Sup - Recherche
  • Création ou MAJ importante : 22/09/13
  • Correction mineure : 22/09/13
Mots-clés

R.TeMiS : création et analyse de corpus de textes sous R

Ce logiciel a été développé (ou est en cours de développement) dans la communauté de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche. Son état peut être variable (cf champs ci-dessous) donc sans garantie de bon fonctionnement.
  • Site web
  • Système : UNIX-like, Windows, MacOS X
  • Version actuelle : 0.6.2 - 27-08-2013
  • Licence(s) : GPL
  • Etat : diffusé, stable
  • Support : maintenu, développement en cours
  • Concepteur(s) : Milan Bouchet-Valat et Gilles Bastin
  • Contact concepteur(s) : nalimilan@club.fr
  • Laboratoire(s), service(s)... : INED, LSQ-CREST, OSC, PACTE

 

Une fiche logiciel décrit plus en détail ce développement, consultez la pour plus d’informations : R.TeMiS
Fonctionnalités générales du logiciel

R.TeMiS (R Text Mining Solution) est un environnement graphique de travail sous R permettant de créer, manipuler et analyser des corpus de textes, qu'ils soient constitués d'articles de presse, de réponses à une question ouverte, d'entretiens ou encore de textes issus de la Toile. Il prend actuellement en charge les méthodes d'analyse de données textuelles, tout en facilitant l'importation de corpus depuis des sources informatisées (Factiva, Twitter).

Contexte d’utilisation du logiciel

Utilisé par des chercheurs de diverses institutions mais aussi dans le cadre d'enseignements (Université Paris VII - Diderot et ENSAI) et de l'encadrement de mémoires d'étudiants (Sciences Po Grenoble).

Publications liées au logiciel

Bouchet-Valat, Milan ; Bastin, Gilles, « RcmdrPlugin.temis, a Graphical Integrated Text Mining Solution in R », dans The R Journal, 5 (1), 2013, p. 188-196. article

Fiche dév Ens Sup - Recherche
  • Création ou MAJ importante : 22/09/13
  • Correction mineure : 30/09/13
Mots-clés

ImagineMVS : reconstruction 3D en stéréo multi-vues

Ce logiciel a été développé (ou est en cours de développement) dans la communauté de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche. Son état peut être variable (cf champs ci-dessous) donc sans garantie de bon fonctionnement.
  • Site web
  • Système : UNIX-like, Windows, MacOS X
  • Version actuelle : 20101112 - 12/11/2010
  • Licence(s) : Licence propriétaire
  • Etat : utilisé en interne
  • Support : maintenu, sans développement en cours
  • Concepteur(s) : Renaud Keriven
  • Contact concepteur(s) : renaud.keriven @ acute3D.com
  • Laboratoire(s), service(s)... : LIGM, société Acute3D

 

Fonctionnalités générales du logiciel

Une chaîne algorithmique complète pour reconstruire un modèle 3D à partir de photographies.

Le logiciel prend en entrée des vues calibrées (c'est-à-dire des photographies avec appareil positionné et orienté dans l'espace et paramètres internes connus). En sortie, il produit une surface 3D texturée. Les étapes sont les suivantes :

  • estimation de correspondances denses entre images par balayage de plans (plane sweeping),
  • triangulation pour obtenir un nuage de points,
  • tétrahédrisation du nuage de points et élimination des faces cachées pour produire un maillage initial,
  • optimisation du maillage par minimisation incrémentale d'une énergie mêlant attache aux données et régularité,
  • création d'un atlas de textures à appliquer au maillage à partir de fragments issus des vues.
Contexte d’utilisation du logiciel

Utilisation en interne dans le projet IMAGINE (École des Ponts ParisTech/CSTB).

Ce logiciel est le coeur de métier de la start-up Acute3D.

Publications liées au logiciel

Vu Hoang Hiep, Renaud Keriven, Patrick Labatut and Jean-Philippe Pons. Towards high-resolution large-scale multi-view stereo, Proceedings of CVPR 2009, pp. 1430-1437.

Fiche dév Ens Sup - Recherche
  • Création ou MAJ importante : 11/09/13
  • Correction mineure : 11/09/13
Mots-clés

Imagine++ : bibliothèques C++ pour l'enseignement, le traitement d'images et le calcul scientifique

Ce logiciel a été développé (ou est en cours de développement) dans la communauté de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche. Son état peut être variable (cf champs ci-dessous) donc sans garantie de bon fonctionnement.
  • Site web
  • Système : UNIX-like, Windows, MacOS X
  • Version actuelle : 4.0.1 - Septembre 2012
  • Licence(s) : choix en cours, contacter l'auteur
  • Etat : diffusé, stable, en développement
  • Support : maintenu, développement en cours
  • Concepteur(s) : R. Keriven, P. Monasse
  • Contact concepteur(s) : monasse @ imagine.enpc.fr
  • Laboratoire(s), service(s)... : LIGM

 

Fonctionnalités générales du logiciel

4 bibliothèques sont proposées :

  • Common : tableaux multi-dimensionnels avec mémoire partagée pour copie rapide, matrices et vecteurs statiques.
  • LinAlg : algèbre linéaire avec matrices et vecteurs dynamiques, résolution de systèmes linéaires, décompositions de matrices (SVD, QR, Cholesky).
  • Graphics : fenêtres avec onglets, affichage 2D (formes élémentaires, bitmaps) et 3D (volumes élémentaires, surfaces triangulées), animations, événements souris et clavier.
  • Images : entrée/sortie dans les formats standard, transformations géométriques, interpolation, filtres standard.
Contexte d’utilisation du logiciel

L'accent est mis sur la simplicité d'utilisation et l'efficacité. L'affichage s'appuie sur Qt et OpenGL, l'algèbre linéaire sur Eigen.

  • Enseignement de la programmation : possibilité de faire des programmes ludiques de façon simple, protection contre les erreurs classiques critiques pour la performance par utilisation de shallow copy pour images et matrices.
  • Recherche en traitement d'image et vision : des modules supplémentaires pour l'optimisation, la géométrie multi-vues et la détection de points d'intérêt sont utilisés en interne.
Publications liées au logiciel
Fiche logiciel validé
  • Création ou MAJ importante : 10/06/13
  • Correction mineure : 22/09/13
  • Rédacteur de la fiche : Milan Bouchet-Valat - un des auteurs du logiciel - Laboratoire de sociologie quantitative (CREST-LSQ) (Centre de recherche en économie et statistique (CREST), OSC-Sciences Po et INED)
  • Relecteur(s) : Patrice Cacciuttolo (LEST)
    Bénédicte Garnier (INED - Service Méthodes Statistiques)
  • Responsable thématique : Clive Ferret-Canape (INRIA Lille - Nord Europe)
Mots-clés
Pour aller plus loin
  • Mots-clés principaux : corpus

R.TeMiS : création et analyse de corpus de textes sous R

Une fiche Dév Ens Sup est en relation avec cette fiche, consultez-la pour plus d'informations : R.TeMiS
Description
Fonctionnalités générales

R.TeMiS (R Text Mining Solution) est un environnement graphique de travail sous R permettant de créer, manipuler et analyser des corpus de textes, qu'ils soient constitués d'articles de presse, de réponses à une question ouverte, d'entretiens ou encore de textes issus de la Toile. Il prend actuellement en charge les méthodes d'Analyse de données textuelles, tout en facilitant l'importation de corpus depuis des sources informatisées (Factiva, Twitter).

R.TeMiS a été conçu pour limiter les effets de « boîte noire » liés à l'utilisation de certains logiciels propriétaires dédiés à l'analyse de textes peu flexibles et dont les techniques utilisées ne sont pas toujours documentées. Il vise ainsi à favoriser la réflexivité dans l’usage sociologique des données textuelles.

Fonctions actuellement prises en charge :

  • Importation du corpus :
    • Fichiers texte brut (.txt) stockés dans un dossier.
    • Fichier tableur de divers types (voir ci-dessous).
    • Fichier XML et HTML Factiva.
    • Recherche Twitter.
  • Construction du corpus (i.e ensemble de documents) :
    • Découpage des textes longs en documents (i.e ensemble de termes).
    • Suppression optionnelle des chiffres, des mots vides et de la ponctuation.
    • Extraction optionnelle des radicaux des mots (racinisation)
    • Sélection de documents à partir de termes ou de variables.
    • Choix ou exclusion de certains termes.
    • Recodage d'une variable temporelle.
  • Statistiques descriptives sur les variables associées aux documents :
    • Tri à plat et tri croisé.
    • Évolution temporelle du nombre de documents.
  • Statistiques lexicales :
    • Nombre de mots, diversité du vocabulaire, nombre de hapax, longueur des mots.
    • Table de dissimilarité du vocabulaire.
    • Fréquence de termes.
    • Termes les plus caractéristiques de modalités d'une variable.
    • Termes co-occurrents.
    • Évolution temporelle des occurrences d'un terme.
  • Analyse des correspondances (sur tableau lexical entier ou agrégé).
  • Classification ascendante hiérarchique (sur tableau lexical entier ou à partir des axes de l'analyse des correspondances).
  • Toutes les fonctions produisent des graphiques (exportables dans une variété de formats) et les résultats sont
    facilement exportables dans un rapport au format HTML.
Interopérabilité

Les corpus peuvent être importés sous forme de textes bruts (.txt) ou de fichiers de type tableur dans de nombreux formats : CSV (valeurs séparées par des virgules), TSV (valeurs séparées par des tabulations), Open Document (LibreOffice et OpenOffice), Microsoft Excel, dBase, SPSS, SAS, Minitab et STATA.

Les graphiques peuvent être exportés dans les formats (image ou vectoriels) les plus courants, dont le PNG, le SVG, le PostScript et le WMF. Tous les formats ne sont pas disponibles dans tous les OS.

Contexte d'utilisation dans mon laboratoire/service

Bien que récent, ce logiciel a déjà été utilisé par des chercheurs de l'INED dans le cadre de formations universitaires. Il sera bientôt utilisé pour des études d'entretiens et pour d'autres cours. Son intérêt est de proposer un équivalent à des fonctions offertes dans des logiciels propriétaires fort coûteux, ne fonctionnant que sous Windows, et n'étant pas installables sur les postes d'étudiants ou de chercheurs étrangers.

Limitations, difficultés, fonctionnalités importantes non couvertes

Ne couvre pas exactement la méthode utilisée par le logiciel de statistique textuelle (Alceste) : voir dans ce cas le logiciel libre Iramuteq.

Un terme identifié comme mot vide ne correspond pas toujours à un mot-outil.

Le logiciel permet de visualiser la racinisation effectuée, mais il serait souhaitable de pouvoir la modifier si nécessaire. Le logiciel ne permet actuellement pas de créer un dictionnaire/thésaurus personnel, et ne prend pas en charge la lexémisation.

Environnement du logiciel
Logiciels connexes
  • R : intégré à R, R.TeMiS génère du code R directement visible, qui est modifiable et peut éventuellement être étendu
  • R Commander : R.TeMiS est un greffon pour R Commander
Autres logiciels aux fonctionnalités équivalentes
  • Iramuteq (licence GPL) : interface de R pour le traitement de textes et de questionnaires
  • DtmVic (gratuit) : traitement des enquêtes comportant des questions ouvertes
  • TXM (composants modulaires open-source) : plateforme combinant des techniques d'analyse de grands corpus de textes
  • Alceste (propriétaire)
  • Lexico (propriétaire)
  • Spad (propriétaire)
  • SAS (propriétaire)
  • NVivo (propriétaire)
Environnement de développement
Type de structure associée au développement

Les deux auteurs sont respectivement doctorant au Laboratoire de sociologie quantitative (LSQ-CREST) et maître de conférences en sociologie à Sciences Po Grenoble.

Eléments de pérennité

Contrairement aux logiciels propriétaires d'analyse textuelle, R.TeMiS réutilise au maximum les fonctions statistiques générales déjà développées dans R et dans ses paquets (importation et traitement des corpus, graphiques, séries temporelles, analyse des correspondances, classification...). L'interface est en grande partie fournie par le paquet R Commander. R.TeMiS bénéficie donc du travail de très nombreux chercheurs maîtrisant très bien les techniques utilisées, et n'a pas de raison de disparaître tant que l'écosystème R fonctionne.

Environnement utilisateur
Liste de diffusion ou de discussion, support et forums
Documentation utilisateur

Tutoriel en français

On peut noter la pauvreté des documents et tutoriels et le fait que l'aide intégrée est en anglais, mais une forte intuitivité du logiciel.

Divers (astuces, actualités, sécurité)

Il est possible de traiter des corpus en langues étrangères. Mais tous les documents d'un corpus doivent être dans la même langue.

Contributions
Fiche dév Ens Sup - Recherche
  • Création ou MAJ importante : 06/06/13
  • Correction mineure : 24/06/13
  • Auteur de la fiche : Eric Hivon (IAP)
  • Responsable thématique : Dirk Hoffmann (Centre de Physique des Particules de Marseille (CPPM-IN2P3))

HEALPix : analyse de données, simulation et visualisation sur la sphère

Ce logiciel a été développé (ou est en cours de développement) dans la communauté de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche. Son état peut être variable (cf champs ci-dessous) donc sans garantie de bon fonctionnement.
  • Site web
  • Système : UNIX-like, Windows, MacOS X
  • Version actuelle : 3.11 - avril 2013
  • Licence(s) : GPL - GPLv2
  • Etat : diffusé, stable
  • Support : maintenu, développement en cours
  • Concepteur(s) : Eric Hivon; Martin Reinecke; Krzysztof M. Gorski; Anthony J. Banday; Benjamin D. Wandelt; Emmanuel Joliet; William O'Mullane; Cyrille Rosset; Andrea Zonca
  • Contact concepteur(s) : hivon at iap.fr
  • Laboratoire(s), service(s)... : APC, IAP, IRAP, Labo à l'étranger, MPA (Garching, Allemagne), Caltech (Pasadena, CA,Etats-Unis), TAC (Copenhague, Danemark), ESAC (Madrid, Espagne), JPL (Pasadena, CA, Etats-Unis), ESO (Garching, Allemagne)

 

Fonctionnalités générales du logiciel

Le logiciel HEALPix met en œuvre la pixellisation de la sphère HEALPix (Hierarchical Equal Area iso-Latitude Pixelation ou pixellisation hiérarchique iso-latitude de surface égale). Initialement développés pour la simulation et l'analyse des observations du satellite européen Planck (dédié à l'étude du fond diffus cosmologique (ou CMB) dont les résultats ont été livrés en mars 2013), cette pixellisation et ce logiciel, sont devenus un standard dans l'analyse et la simulation de données sur la sphère, y compris le satellite WMAP de la NASA pour l'observation du CMB, et l'observatoire Pierre Auger (dédié à l'étude des rayons cosmiques de très haute énergie), et sont utilisés pour d'autres études astrophysiques et géologiques.

Spécificités de la pixellisation

A une résolution donnée, tous les pixels HEALPix ont la même surface, même si leur forme diffère légèrement. Le caractère hiérarchique de la pixellisation permet de passer à la résolution supérieure en divisant chaque pixel en 4 sous-pixels de même surface. Cette propriété permet d'effectuer efficacement et rapidement les opérations de dégradation ou d'amélioration en résolution.

L'arrangement en cercles de latitude constante des pixels permet un calcul extrêmement efficace des harmoniques sphériques réduisant le nombre d’opérations nécessaires pour une synthèse ou une analyse d'une carte de Npix pixels jusqu'au multipôle Lmax de Npix Lmax2 à Npix½ Lmax2.

Fonctionnalités du logiciel

Le logiciel HEALPix permet la représentation de données sur la sphère, et d'effectuer des analyses ou simulations de ces cartes en harmoniques sphériques (scalaires ou spinnées) ainsi que différents types d'analyses statistiques et de manipulations. Les entrées et sorties des données se font par des fichiers FITS. Sont par exemple possibles :

  • la génération de cartes aléatoires (gaussiennes ou pas) à partir d'un spectre de puissance angulaire,
  • le calcul du spectre de puissance angulaire (ou fonction de corrélation angulaire) d'une carte,
  • le filtrage spectral arbitraire d'une carte sur la sphère,
  • la pixellisation de la sphere et la manipulation des pixels jusqu'à des tailles de pixels de 0.4 milliarcsecond (ce qui équivaudrait à 3.5 1018 pixels sur la sphere),
  • l'application d'un filtre médian sur une carte,
  • l'identification des extrema locaux d'une carte,
  • la recherche de tous les pixels dans une région donnée (disque, triangle, polygone, ...),
  • la manipulation de masques binaires afin d'identifier les 'trous' pour les boucher, ou d'apodiser les masques,
  • la visualisation des cartes HEALPix, que ce soit sur tout le ciel (projections de Mollweide et orthographique) ou une partie du ciel (projections gnomonique et cartesienne),
  • la sortie des cartes produites au format Google Map/Google Sky et DomeMaster.

Les opérations les plus coûteuses (en particulier le calcul des Harmoniques Sphériques) ont été particulièrement optimisées et sont parallelisées pour les architectures à mémoire partagée (grace à OpenMP).

Contenu du logiciel

Le logiciel est disponible sous forme de codes sources en C, C++, Fortran90, IDL/GDL, java et python. Dans chacun de ces languages sont disponibles

  • une librairie d'outils (subroutines, fonctions, procédures, modules, classes, ... suivant les langages) couvrant l'ensemble des fonctionnalités décrites ci-dessus, ainsi que certaines tâches ancillaires (eg, lecture de fichiers de parametres),
  • un jeu d'applications "prêtes à servir" basées sur cette librairie et mettant chacune en oeuvre une des fonctionnalités majeures d'HEALPix (génération ou analyse de cartes, filtrages, changements de résolution, visualisation, ...). Ces applications ont généralement pour interface un dialogue interactif ou un simple fichier ASCII de parametres. Les codes sources de ces applications peuvent servir de point de départ aux développements spécifiques des utilisateurs,
  • une documentation en PDF et/ou HTML décrivant en détail l'interface de programmation, le fonctionnement et les limitations de chaque outil et de chaque application.

Enfin des outils (script interactif et Makefile) sont fournis pour prendre en charge et faciliter la compilation et l'installation d'une ou plusieurs des différentes librairies et applications, pour différentes combinaisons de materiels informatiques, systemes d'exploitations, compilateurs, ...

Developpements exterieurs

Deux types de développements exterieurs (définis comme ne faisant pas (encore) partie du logiciel HEALPix officiel décrit ci-dessus) peuvent etre distingués:

  • additions de nouvelles fonctionnalités: par exemple de nombreux outils d'analyses basés sur les fonctionnelles de Minkowski, les ondelettes (iSAP, MRS, S2LET, SphereLab) ou l'identification de structure (DisPerSE) developpés par d'autres équipes de recherche peuvent être appliqués à des données pixellisées avec HEALPix,
  • des traductions ou re-implementations d'une partie des fonctionnalités existantes: par exemple en Matlab/Octave (Mealpix) et Yorick (YHeal), voir liste (presque) complète.
Contexte d’utilisation du logiciel

Logiciel utilisé pour l'analyse des données du satellite Planck.

Format supporté par l'outil de visualisation Aladin pour la représentation de données astronomiques étendues sur le ciel.

Publications liées au logiciel

Fiche dév Ens Sup - Recherche
  • Création ou MAJ importante : 03/06/13
  • Correction mineure : 03/06/13
  • Auteur de la fiche : Anne Sentenac (Institut Fresnel)
  • Responsable thématique : Dirk Hoffmann (Centre de Physique des Particules de Marseille (CPPM-IN2P3))
Mots-clés

opticsbenchui : instrumentation sous Linux pour piloter et automatiser des expériences d'optique

Ce logiciel a été développé (ou est en cours de développement) dans la communauté de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche. Son état peut être variable (cf champs ci-dessous) donc sans garantie de bon fonctionnement.
  • Site web
  • Système : UNIX-like
  • Version actuelle : 0.10 - 24/07/2012
  • Licence(s) : GPL
  • Etat : diffusé en beta
  • Support : maintenu, développement en cours
  • Concepteur(s) : Ce logiciel a été sous-traité à un prestataire externe au CNRS.
  • Contact concepteur(s) : Voir l'auteur de la présente fiche
  • Laboratoire(s), service(s)... : Institut Fresnel, Prestataire externe

 

Une fiche logiciel décrit plus en détail ce développement, consultez la pour plus d’informations : opticsbenchui
Fonctionnalités générales du logiciel

opticsbenchui permet de piloter et automatiser facilement des expériences d'optique utilisant du matériel commercial (périphériques de PC). L'application se présente sous une forme graphique (sous la forme de code source en C++, compilable sous Linux). Le matériel compatible avec cette application recouvre les quatre catégories principales suivantes:

  • Caméras ayant une connexion de type FireWire (compatible protocole IIDC), de type Ethernet (compatible protocole GiGeVision), de type CameraLink (de la marque Andor).
  • Actuateurs de la marque PI, Standa, NewPort, NewFocus, Micos, aux protocoles de communication RS232, USB, Ethernet.
  • Cartes d'acquisition de type compteurs, DAC et ADC.
  • Modulateurs spatiaux de lumière (SLM).

Chaque matériel peut être contrôlé individuellement à travers sa fenêtre de configuration spécifique (gestion des caméras, compteurs, moteurs), ce qui permet de faire les ajustements (individuels) manuels nécessaires aux expériences.
La phase d'automatisation (implémentation des 'scans') s'effectue dans le panneau d'acquisition dans laquelle l'utilisateur inscrit une succession de lignes de commandes simples adressées aux différents périphériques. Des combinaisons de commandes peuvent être implémentées en boucles. Les commandes possibles incluent des mouvements (moteurs), des prises d'instantanés (images caméra, masques SLM), des comptages de photons, des traitements de données intermédiaires (images de phase, d'amplitude, moyennes).

Le format de sauvegarde des données est le format open source HDF5, un format très répandu dans les milieux scientifiques. C'est un format compatible avec les plate-formes Windows/Linux. En particulier, les fichiers HDF5 sont directement exploitables par les logiciels commerciaux Matlab et Labview.

Contexte d’utilisation du logiciel

Le logiciel opticsbenchui dédié aux expériences sur banc optique sert à effectuer des scans de mesure d'un ensemble d'instruments hétérogènes. Le scan correspond généralement au mouvement d'un instrument de type moteur, tandis que la mesure correspond à la réponse d'un instrument de type senseur (caméra, photodiode, etc...). L'architecture du logiciel prend en compte l'existence de fonctionnalités à caractère indépendant et collaboratif (multithread). Chaque instrument doit pouvoir être manipulé de manière indépendante pour les besoins de l'expérimentateur. Mais il doit être également possible de coordonner les uns avec les autres dans une séquence donnée pour réaliser n'importe quel type de scan (phase d'automatisation).
Nous utilisons opticsbenchui sur deux expériences de banc optique comprenant des caméras (Kappa, PhotonFocus, Andor), un compteur de photons (carte NI PCI-6110), un SLM Holoeye, 3 moteurs piezo (PI E725), 2 moteurs à pas linéaires et rotateur (Standa uSMC2), 2 moteurs à pas linéaires (NewStep NewPort NSC200), un DAC-PCI Advantech pilotant un modulateur de phase.

L'application évolue dynamiquement en fonction des nouveaux besoins du laboratoire, en particulier lorsque nous faisons l'acquisition de nouveau matériel. L'avantage de opticsbenchui est que chaque nouvelle intégration est faite de la manière la plus large possible et donne lieu, à la création d'une nouvelle famille d'instruments.

Ce logiciel est recommandé pour les laboratoires d'optique qui cherchent une alternative à Labview sous Linux, et/ou qui manquent de compétences en programmation et automatisation d'expériences sur banc optique.

Fiche dév Ens Sup - Recherche
  • Création ou MAJ importante : 18/04/13
  • Correction mineure : 12/09/13
Mots-clés

Euclidean skeletons : méthodes pour la squelettisation euclidienne robuste en 2D et 3D

Ce logiciel a été développé (ou est en cours de développement) dans la communauté de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche. Son état peut être variable (cf champs ci-dessous) donc sans garantie de bon fonctionnement.
  • Site web
  • Système : UNIX-like
  • Version actuelle : 1.0 - sept. 2010
  • Licence(s) : CeCILL
  • Etat : diffusé, stable
  • Support : maintenu, développement en cours
  • Concepteur(s) : Michel Couprie
  • Contact concepteur(s) : coupriem @ esiee.fr
  • Laboratoire(s), service(s)... : LIGM

 

Fonctionnalités générales du logiciel

Les squelettes sont l'objet d'un manque de stabilité par rapport au bruit. C'est pourquoi, dans les applications, le filtrage des squelettes est une nécessité. Ce logiciel implémente des méthodes récemment introduites permettant d'obtenir des squelettes euclidiens filtrés et robustes dans des espaces discrets à 2 et 3 dimensions.

Contexte d’utilisation du logiciel

Ce logiciel a été utilisé pour obtenir et valider les résultats publiés dans les articles mentionnés ci-dessous.

Publications liées au logiciel

[CCT10] J. Chaussard, M. Couprie and H. Talbot: "Robust skeletonization using the discrete lambda-medial axis", Pattern Recognition Letters, Volume 32, Issue 9, 1 July 2011, Pages 1384–1394.

[SCL09] A. Vital Saúde, M. Couprie and R. Lotufo: "Discrete 2D and 3D Euclidean medial axis in higher resolution", Image and Vision Computing, Vol. 27, pp. 354--363, 2009.

[CCZ07] M. Couprie, D. Coeurjolly and R. Zrour: "Discrete bisector function and Euclidean skeleton in 2D and 3D", Image and Vision Computing, Vol. 25, pp. 1543-1556, 2007.

Autres références : http://www.esiee.fr/~coupriem/es/ES_biblio.html

Fiche logiciel validé
  • Création ou MAJ importante : 04/03/13
  • Correction mineure : 04/03/13
  • Rédacteur de la fiche : Pierre-Antoine Delsart - LPSC (CNRS, Université Joseph Fourrier)
  • Relecteur(s) : John Idarraga (LAL)
    Benoit Clément (LPSC)
    Dirk Hoffmann (Centre de Physique des Particules de Marseille (CPPM-IN2P3))
  • Contributions importantes : Cette fiche avait été initiée par Christian Helft comme RT, puis reprise comme tel par Dirk Hoffmann qui avait fait un travail de relecteur jusqu'à ce moment-là.
  • Responsable thématique : Dirk Hoffmann (Centre de Physique des Particules de Marseille (CPPM-IN2P3))
Mots-clés

ROOT : framework d'analyse de données scientifiques

Description
Fonctionnalités générales

ROOT est une bibliothèque C++ destinée à l'analyse de larges volumes de données numériques. Écrit par et pour les physiciens des particules, ROOT est utilisé dans le cadre des principales expériences de physique des hautes énergies (LHC, Tevatron, SLAC...) depuis l'ère de HERA, par exemple par l'expérience H1 officiellement depuis 2000. ROOT est aussi utilisé par certaines communautés en biotechnologie et économie.

En résumé, ROOT sert

  • au stockage efficace de volumes importants de données numériques sous forme de ntuples ou d'objets structurés.
  • d'outil d'analyse de ces données. Pour les analyses simples, des fonctionnalités de visualisation interactive sont fournies. Une très riche API C++ est disponible pour les analyses plus complètes.

La taille et la modularité de la bibliothèque font de ROOT un outil flexible, mais nécessitant une connaissance du C++ pour une utilisation autre que superficielle.

Des interfaces en python et ruby rendent aussi ROOT utilisable à travers ces langages.
Les fonctions C++ sont accessibles à partir des langages C et FORTRAN moyennant une "traduction" (demangling, comme c++filt) des noms des méthodes. Et de ce fait, les méthodes C++ de ROOT peuvent également être utilisées à travers ces langages classiques.

Autres fonctionnalités

La bibliothèque est constituée essentiellement d'un ensemble d'objets C++ répartis en "modules".

Liste un peu plus détaillée de fonctionnalités :

  • Sauvegarde et accès aux données numériques.
  • Visualisation interactive sous diverses formes, en 1, 2 ou 3D : histogrammes, graphes, fonctions numériques, images. Export vers différents formats graphiques vectoriels et matriciels (voir détails et exemples dans le paragraphe "Interopérabilité").
  • Méthodes statistiques et d'ajustements ("fits") avancées, via le sous-projet RooStat.
  • Analyse discriminante multivariée (réseaux de neurones, rapports de vraisemblance, arbres de décision...), via le package TMVA.
  • Système de calcul distribué sur plusieurs processeurs/cœurs : PROOF.
  • Système complet d'interface graphique utilisateur (GUI).
  • Nombreuses classes utilitaires de programmation (conteneur, chaîne de caractères), pour la physique (ex: vecteur de Lorentz) ou mathématiques (ex: matrices, opération sur les matrices).
  • ...

Exemple de graphiques générées avec ROOT (CC BY-NC-SA/3.0, R. Brun) - cliquer pour un catalogue de captures d'écran :
Image 2d d une gerbeHistogramme

ROOT contient un interpréteur de C/C++ (CINT) pour une utilisation interactive en mode ligne de commande. Il inclut un générateur de dictionnaire fournissant l'introspection et permettant d'utiliser interactivement n'importe quelle classe C++ (avec complétion des noms de symboles par la touche de tabulation). Grâce à cet interpéteur, ROOT peut être utilisé en trois modes complémentaires:

  • Interprétation de lignes de commande, interprétées ligne par ligne et exécutées immédiatement
  • Interprétation d'un "script" contenant des instructions C++, également interprétées ligne par ligne
  • Compilation d'un bout de code source C++ valable, chargement dans la mémoire vive et mise à jour du dictionnaire des symboles, puis exécution directe ou via une instruction en ligne de commande qui fait appel aux symboles nouvellement chargés.

Selon la phase de développement d'un logiciel d'analyse, les trois modes rendent l'utilisation plus efficace et productive de la première ébauche jusqu'à la finalisation du code.
Le remplacement de CINT par l'interpréteur cling (basé sur LLVM) lors de la sortie de la version 6 de ROOT a été annoncé.

Illustration de l'utilisation de l'interpréteur interactif de ROOT pour générer des graphiques (CC BY-NC-SA/3.0, R. Brun) - cliquer pour un catalogue de captures d'écran :
UI et GUI

Panoplie de graphiques 2D générées avec ROOT (CC BY-NC-SA/3.0, R. Brun) - cliquer pour un catalogue de captures d'écran :
graphiques 2d

D'autre part, il est possible de se servir de ROOT uniquement comme une bibliothèque exhaustive de fonctions, algorithmes de calcul et de statistiques ainsi que d'outils graphiques qui sont intégrés directement dans une nouvelle application autonome, compilée à partir de code source utilisateur.

Interopérabilité

Formats de données numériques :

  • Natif 'ROOT': un format indépendent de l'architecture matériel et du système d'exploitation.
    Typiquement le format TTree ou TNtuple sont utilisé comme une sorte de standard de fait.
  • Certaines classes peuvent lire le csv.
  • Interface pour base de données SQL.
  • Mathematica (pour la version 5.30)
  • Interface pour XML et des extensions comme GDML, utilisé dans Geant4.
  • Des interfaces pour des structures simples de donnés tels que ceux crées par des générateurs de MonteCarlo, tels que Pythia.

Export graphique : jpeg, png, gif, svg, ps, eps, tiff, xpm, xml.

Contexte d'utilisation dans mon laboratoire/service

ROOT est un standard de fait pour tous les physiciens des particules (communauté de plus de 10 000 chercheurs en Europe) et leur collaborateurs. Le nombre de téléchargements a dépassé pour les seules sources du logiciel, la marque symbolique de 100 000 en 2011. De par son origine et sa conception il est particulièrement adapté au domaine. Il est utilisé quotidiennement et de façon satisfaisante (malgré certains points agaçants, c.f. ci-dessous) par nombre de ces chercheurs.

Limitations, difficultés, fonctionnalités importantes non couvertes

Quelques aspects critiquables résultent de la (trop) grande taille de la bibliothèque : syndrome de "ré-invention de la roue". Un exemple typique est le "ToolKit" graphique intégré qui parait peu abouti par rapport à des alternatives open source (GTK ou Qt).

En revanche, le projet évolue régulièrement et l'équipe de développement est réactive, il y a un bon soutien de la communauté.

Environnement du logiciel
Distributions dans lesquelles ce logiciel est intégré

Fedora14. Les distributions Scientific Linux ne contiennent généralement pas de paquet de ROOT, probablement parce que cette communauté préfére de loin les versions fraîchement distribuées par les auteurs au CERN.
Le site ROOT au CERN (root.cern.ch) propose, outre les sources, des paquets précompilés de binaires pour Scientific Linux (RPM, normalement compatibles avec la famille RedHat), Mac OS X, Solaris 11, AIX ainsi que Windows, mais pas Debian/Ubuntu.
Les différentes versions de ROOT ainsi que dernière version de développement du code source sont accessibles par svn

Plates-formes

Linux, Windows, Mac OS X, nombreuses variantes d'Unix. Plus généralement tout système d'exploitation avec un compilateur GNU et la bibliothèque graphique Qt.
Testé sur Scientific Linux (SL4, SL5, SL6, SLD, SLC, ...), Fedora.

Autres logiciels aux fonctionnalités équivalentes

Tous les logiciels d'analyse de données numériques : octave, R, GDL, JavaAnalysisStudio (JAS), Matlab, Mathematica, Maple, etc...

Environnement de développement
Type de structure associée au développement

Développé au CERN avec une participation significative et régulière du FNAL ainsi que des centaines de développeurs plus ou moins occasionnels de la communauté de la physique des particules (HEP - "high energy physics" en anglais).

Eléments de pérennité

Sous les auspices du CERN, le "cœur" des développeurs officiellement annoncé sur le site (début 2012) est au nombre de douze et réparti sur plusieurs continents. Le projet soutient activement tous les développeurs occasionnels de la communauté.
La pérennité est excellente pour plusieurs années, la version 1.00 de ROOT étant sortie en 1997. Il peut être considéré comme le successeur du logiciel d'analyse statistique PAW écrit en FORTRAN et développé à partir des années 1970 jusqu'à l'avènement de ROOT. Devenu projet officiel du département de physique du CERN en 2002, il sera de fait irremplaçable pour les expériences pendant la durée de vie du LHC (30 ans à partir de 2008) et des analyses de ses données qui s'ensuivront.

Références d'utilisateurs institutionnels

IN2P3 (regroupant une bonne vingtaine de laboratoires de recherche en physique), CERN, FERMILAB, DESY, SLAC

Selon cette présentation à CHEP2012, ROOT serait le deuxième logiciel le plus souvent cité (après GEANT) dans les publications du domaine de la recherche en physique des particules autour du CERN.

Environnement utilisateur
Liste de diffusion ou de discussion, support et forums
Documentation utilisateur
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