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Laboratoire des Sciences pour la Conception, l'Optimisation et la Production de Grenoble
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le problème de plus court chemin stochastique et ses applications au golf

Directeur(s) de thèse : Gautier Stauffer
Ecole doctorale : MSTII
Date de début (souhaitée) : 1er Septembre 2015
Financements envisagés : Allocation de recherche de l’Ecole Doctorale / Bourse Ministérielle / AO Contrats doctoraux thématiques UJF

Contexte

Le « big data » fait son apparition dans le domaine du sport depuis quelques années (cf. http://www.huffingtonpost.fr/richard-attias/big-data-dans-le-sport_b_5795510.html) et dans le domaine du golf en particulier. Shotlink collecte notamment des données sur le championnat américain (chaque coup de chaque professionnel sur chaque tournoi) depuis une dizaine d’année et cherche à stimuler le développement d’outils exploitants ces données en proposant un accès gratuit à leurs bases et en élisant annuellement les meilleures innovations en la matière http://www.pgatour.com/stats/shotlinkintelligence.html. De nombreux outils “grand public" se développent par ailleurs pour collecter les données individuelles des joueurs amateurs (ex : http://trackmangolf.com/, http://flightscope.com/). A ce jour, pas ou peu d’outils exploitent ces données et nous souhaitons remédier à cela.

Partenaires

Nous souhaitons collaborer avec l’Association Américaine de Golf Professionnel (PGA) à travers le programme académique ShotLinkIntelligence (auquel nous sommes déjà inscrit) et développer un partenariat pérenne avec la Fédération Française de Golf (FFG) à moyen terme (un étudiant en master travaille actuellement sur ce projet et nous présenterons les résultats de ces travaux préliminaires à la FFG).
 
Description du sujet :
L’objectif de ce projet est de construire des modèles mathématiques et des solutions algorithmiques exploitant les bases de données gigantesques, fournies à la fois par ShotLink (la société de collecte de données de l’Association Américaine de Golf Professionnel) et les nouveaux capteurs de trajectoire de balle accessibles au grand public (comme trackman ou flightscope), pour créer des outils d’aide à la décision dans le domaine du golf. Nous proposons de développer dans un premier temps des outils qui exploiteraient les statistiques des joueurs pour optimiser leur stratégie de jeu en fonction du parcours et d’utiliser ensuite ces résultats à différents niveaux pour par exemple: aider les joueurs à améliorer leurs performances, prévoir le gagnant du prochain tournoi, déterminer comment influencer le parcours pour rendre une compétition plus équilibrée ou plus difficile, définir de nouveaux sysèmes de classement des parcours, etc...

Les méthodes "naturelles" pour résoudre ce genre de problème sont basées sur la programmation stochastique et notamment sur les Processus de Décision Markoviens et les plus courts chemins stochastiques. Ces outils ont fait leur preuve par le passé dans l’optimisation des systèmes de production et nous disposons au laboratoire d’une grande expertise en la matière. Nous proposons donc de capitaliser sur ce savoir-faire pour proposer des solutions innovantes à ces nouveaux problèmes émergeants. La taille des données risque d’avoir un impact majeur sur l’applicabilité des méthodes standard et il sera donc certainement nécessaire d’étendre les outils existants et/ou de développer de nouvelles méthodes. Le projet aura donc une composante méthodologique et une composante applicative.

Résultats attendus :

Le premier grand défi de ce projet concerne le développement de nouvelles méthodologies pour résoudre les problèmes de plus courts chemins stochastiques (modèle de base du problème) afin de pouvoir passer à l’échelle et résoudre les instances de grande taille que nous allons devoir traiter. Aujourd’hui la résolution de ces problèmes est basée essentiellement sur la programmation linéaire ou les méthodes de point fixe. Nous souhaitons explorer d’autres types d’algorithmes dédiés pour résoudre plus rapidement ces problèmes. Il y a notamment une forte connexion entre plus courts chemins déterministes et flots et nous souhaitons explorer les liens moins évidents entre plus courts chemins stochastiques et certaines généralisation de la théorie des flots.

Coté applicatif, nous espérons pouvoir développer des outils d’aide à la décision pertinents dans le domaine du golf comme :
- Des applications logicielles pour l’optimisation des performances, en proposant aux joueurs de focaliser sur les points qui auront le plus d’impact sur leur jeu.
- Des applications pour la prise de décision en temps réel en fonction des conditions de jeu et de la position dans le classement.
  • Se rapprocher des chaines de télévision pour leurs proposer des services de pronostic de vainqueur sur base des statistiques du jour (similaire à ce qui peut se faire au poker par exemple).
  • Aider les architectes de golf à développer de nouveaux parcours (ou modifier les parcours existants) pour s’adapter au nouveau matériel.
  • Repenser les outils de classement des parcours en intégrant plus d’information sur les profils des joueurs « types ».
Contact(s) : Gautier.stauffer@grenoble-inp.fr

mise à jour le 23 avril 2015

  • Tutelle CNRS
  • Tutelle Grenoble INP
  • Université Joseph Fourier
  • Tutelle UMR
Univ. Grenoble Alpes