Contribution à la conception des filtres bidimensionnels non récursifs en utilisant les techniques de l’intelligence artificielle : application au traitement d’images

dc.contributor.authorBOUDJELABA , Kamal
dc.contributor.authorCHIKOUCHE , M. D. Encadrant
dc.contributor.authorROS , M. F. Co-Encadrant
dc.date.accessioned2026-10-01T12:59:07Z
dc.date.issued2014
dc.description.abstractThe design of finite impulse response (FIR) filters can be formulated as a non-linear optimization problem reputed to be difficult to solve by conventional approaches. The constraints are high and a large number of parameters have to be estimated, especially when dealing with 2D FIR filters. In order to improve the performance of conventional approaches, we explore several evolutionary algorithms capable of handling large spaces. We propose a new genetic algorithm in which some innovative concepts are introduced to improve the convergence and make its use easier for practitioners. The key point of our approach stems from the capacity of the genetic algorithm (GA) to adapt the genetic operators during the genetic life while remaining simple and easy to implement. Most of parameters and operators are changed by the GA itself. Then, the Particle Swarm Optimization (PSO) is proposed for FIR filter design. The study underlines the importance of introducing intelligence in metaheuristics to make them more efficient by inserting self tuning strategies. Finally, a hybrid genetic algorithm (HGA) is proposed for the design of digital filters. The algorithm is composed of a pure genetic process and a dedicated local approach. The pure genetic process is devoted to the exploratory part of the HGA. The local approach concerns convergence of the algorithm and is highly optimized so as to be tractable. The main contribution is the development of a strategy for guiding the algorithm, in which the parameters auto-adapt by themselves according to the evolution of research solutions. We demonstrate on various cases of filter design a significant improvement in performance. Our contribution mainly concerns the usability of GAs for the specific area of FIR filter design. It seeks to address the current challenge of democratizing the use of GAs for real world problems. Experiments performed with various types of filters highlight the recurrent contribution of hybridization in improving performance. The experiments also reveal the advantages of our proposal compared to more conventional filter design approaches and some reference GAs in this field of application.
dc.description.sponsorshipLa conception des filtres à réponse impulsionnelle finie (RIF) peut être formulée comme un problème d’optimisation non linéaire réputée pour être difficile à résoudre par les approches conventionnelles. Les contraintes sont élevées et un grand nombre de paramètres doit être estimé, surtout lorsqu’il s’agit de filtres RIF 2D. Afin d’améliorer les performances et d’optimiser la conception des filtres RIF, nous explorons plusieurs méthodes évolutionnaires capables de traiter de grands espaces de recherche. Nous proposons un nouvel algorithme génétique dans lequel certains concepts innovants sont introduits pour améliorer la convergence et rendre son utilisation plus facile pour les praticiens. Le point clé de notre approche découle de la capacité de l’algorithme génétique (AG) à adapter les opérateurs génétiques au cours de la recherche génétique et en fonction de l’évolution de la population, tout en restant simple et facile à mettre en œuvre. La plupart des paramètres et les opérateurs sont modifiés par l’AG lui-même. Ensuite, la famille des méthodes d’optimisation par essaim de particules (PSO) est étudiée et une approche PSO est proposée pour la conception des filtres RIF. L’étude souligne l’importance de l’introduction de l’intelligence dans la métaheuristique pour les rendre plus efficaces en insérant des stratégies d’autoréglage. Finalement, un algorithme génétique hybride (HGA) est proposé pour la conception de filtres numériques. L’algorithme est composé d’un processus génétique pur et d’une approche locale dédiée. Le processus génétique pur est consacré à la partie exploratoire du HGA. L’approche locale concerne la convergence de l’algorithme et est hautement optimisée de manière à être flexible. La contribution majeure consiste en l’élaboration d’une stratégie pour le guidage de l’algorithme de recherche des solutions, dans lequel les paramètres s’auto-adaptent par eux-mêmes en fonction de l’évolution de la recherche des solutions. Nous avons démontré sur divers cas de conception de filtres RIF une amélioration significative des performances. Notre contribution concerne principalement l’utilisation de l’AG pour la conception des filtres RIF. Elle vise à relever le défi actuel de démocratisation de l’utilisation des AG’s pour les problèmes d’optimisation du monde réel. Les expériences réalisées avec différents types de filtres mettent en évidence la contribution récurrente de l’AG et de l’hybridation dans l’amélioration des performances. Les expériences montrent également les avantages de notre AG par rapport à d’autres approches classiques de conception de filtres et des AG’s de référence appliqués dans ce domaine.
dc.identifier.urihttps://repository.univ-setif.dz/handle/123456789/3150
dc.language.isofr
dc.publisherUniversité Sétif 1 - Ferhat ABBAS , Faculté de Technologie
dc.subjectFiltres RIF 1D et 2D
dc.subjectAlgorithme Génétique
dc.subjectOptimisation par Essaim de Particules
dc.subjectHybridation
dc.subjectRecherche Tabou
dc.subjectRecuit Simulé
dc.subjectAscension de Collines
dc.subjectTraitement d’Image
dc.titleContribution à la conception des filtres bidimensionnels non récursifs en utilisant les techniques de l’intelligence artificielle : application au traitement d’images
dc.typeThesis

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