[Proposition de doctorat] Développement de méthodes de calcul d'itinéraire distribuées

Bonjour,

Un poste de doctorant est à pourvoir dans le cadre d’une collaboration entre Cityway et Mines Saint-Etienne, en lien avec le projet MI2 financé par l’ADEME et la Commission Européenne.

Le projet MI2 vise à intégrer une très grande partie de l’offre de mobilité publique et privée d’une région francaise, afin de développer un ensemble complet et multimodal de services d’aide et d’information voyageur. Cityway, société spécialisée dans les solutions informatiques autour de la mobilité, est meneuse de ce projet.

L’objet de la thèse est d’étudier et repousser les limites des calculateurs d’itinéraire multimodaux dans leurs architectures réparties. L’architecture distribuée, ou répartie, consiste à utiliser sous forme de boite noire plusieurs calculateurs d’itinéraires de portées différentes (calculateurs dédiés à un seul mode de transport ou à une sous-partie de l'espace géographique, par exemple)  et synthétiser leurs résultats pour obtenir un trajet optimisé. A contrario, une architecture intégrée consiste à intégrer plusieurs sources de données différentes dans le même calculateur et effectuer un calcul d’itinéraire centralisé sur ce modèle.

Le / La doctorant(e) sera recruté(e) par Cityway, sur son site d’Aix-en-Provence, et effectuera  sa recherche en lien avec l’équipe « Sciences de la Fabrication et Logistique » de Mines Saint-Etienne (campus GCP situé à Gardanne, à proximité d’Aix-en-Provence). Le / La doctorant(e) aura un CDD de 3 ans avec de très fortes perspectives de CDI ensuite. La rémunération annuelle brute envisagée est  comprise entre 33K€ et 37K€, selon les diplômes, l’expérience et la motivation du / de la candidat(e) retenu(e).

Un démarrage au plus tôt est souhaité pour la thèse, dans tous les cas avant fin 2017. Les candidats doivent se prévaloir d’un diplôme de niveau Master en Informatique, Mathématiques Appliquées ou discipline proche. Les candidats doivent démontrer à la fois des bonnes capacités de programmation et une bonne connaissance des outils classiques de l’optimisation combinatoire, de la théorie des graphes et des statistiques appliquées.

Merci d’envoyer votre candidature sous la forme de fichier pdf (si possible un seul fichier) incluant un curriculum vitae complet et, dans la mesure du possible, des lettres de recommandation, des relevés de notes et le mémoire de master, à :
-    Dominique Feillet,  feillet@emse.fr, professeur à Mines Saint-Etienne
-    Alexandre Iglesias, aiglesias@cityway.fr, ingénieur chez Cityway

Pour toute question supplémentaire concernant le poste ou le sujet de recherche, merci de contacter Dominique Feillet ou Alexandre Iglesias.

Ci-dessous figure un descriptif plus détaillé du sujet de thèse.

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Sujet : développement de méthodes de calcul d’itinéraire distribuées  et comparaison avec une approche intégrée

L’objet de la thèse est de repousser les limites des calculateurs d’itinéraire multimodaux dans leurs architectures répartie, et de juger de leur efficacité en comparaison de calculateurs intégrés.

Parmi les limites connues des calculateurs intégrés figurent : un grand temps d’intégration des données (théoriques et temps réel), un espace mémoire consommé d’autant plus volumineux qu’il y a des sources de données multiples, des temps de calcul croissant avec la quantité de données, et enfin une responsabilité de fonctionnement portée sur une seule équipe de développement.

Les limites connues des calculateurs répartis sont des temps de calcul / des qualités de résultat médiocres liés à la difficulté de décomposer efficacement le calcul d'itinéraire en sous-calculs gérés par les différents sous-calculateurs utilisés, une forte dépendance à la communication entre les sous-calculateurs et une dépendance aux algorithmes de chaque sous-calculateur (un résultat sous-optimal étant répercuté sur le résultat du calculateur réparti).

La thèse s'appuiera sur un ensemble de sous-calculateurs, et les jeux de données associés, mis à disposition par Cityway et les autres partenaires du projet.

Après un état de l’art complet sur les problématiques envisagées, une première étape des travaux sera de s'approprier ces sous-calculateurs : entrées, sorties, prérequis...

L'étape suivante consistera à développer des méthodes efficaces pour identifier les transitions possibles, ainsi que les transitions préférentielles, entre les réseaux gérés par chaque sous-calculateur.

Il faudra alors identifier quels calculs effectuer sur chaque sous-calculateur et comment : en preprocessing, directement suite à une demande de calcul d'itinéraire,itérativement en fonction de résultats fournis par d'autres sous-calculateurs.

En parallèle, un prototype de « méta-calculateur » devra être développé, selon une architecture et des format d'échanges de données à préciser.

Enfin, il sera nécessaire de définir des protocoles de test visant à mesurer la performance en temps CPU et mémoire consommée du prototype, la qualité des trajets obtenus, ainsi que la faculté d’adaptation à des fortes charges d’utilisation (requêtes concurrentes), en comparaison avec un calcul intégré (géré par ailleurs dans le projet). Suite à ces tests, il est attendu une liste d’éléments discriminants qui permettraient à l’avenir à un industriel d’effectuer le choix d’une architecture en fonction du contexte local de déploiement.