Journée des doctorants - Laboratoire des signaux et systèmes
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Journée des doctorants - Laboratoire des signaux et systèmes
Laboratoire des signaux et systèmes THÈSE DE DOCTORAT soutenue le 15/01/2014 par Jean-François DEGURSE Traitement STAP en environnement hétérogène. Application à la détection radar et implémentation sur GPU. 40 35 30 SNR (dB) 40 25 20 0 20 400 15 300 6 4 200 2 0 5 -2 100 -4 0 -6 Case distance 10 Vitesse (m/s) La figure montre la sortie de la voie somme pour les données DGA/MI. Le scénario comporte trois cibles qui sont toutes exo-fouillis, c'est à dire qu'elles sont détectables à l'aide d'un simple traitement Doppler classique. Ces données permettent de vérifier que le traitement STAP supprime correctement le fouillis, tout en conservant les cibles qui étaient déjà détectables avec un traitement Doppler. Journée des doctorants Mardi 16 juin 2015 en amphi Blondel et Boucherot, CentraleSupélec, Gif-sur-Yvette Programme de la journée des doctorants du L2S mardi 16 juin 2015 HEURES 9h00 9h30 10h00 10h30 11h00 11h30 12h00 12h30 14h00 14h30 15h00 15h30 16h00 16h30 Amphi BLONDEL Gil KATZ Imad Eddine AITEUR Gisela LECHUGA Sophie FRASNEDO Chao HE Maggie MHANNA Youssef ABDULRAHMAN Wacha BOUNLIPHONE Minh Tri NGUYEN Stéphanie BERNHARDT Amphi BOUCHEROT Pause Pause déjeuner Pause Achal AGRAWAL Zheng CHEN Mohamad KOTEICH Wenmeng XIONG Marjorie COSSON Paul FELIOT Lyad LAHSEN CHERIF Matha DEGHEL Seif Eddine BENATTIA Dora BOVIZ Raffaello BONGHI Youssef ABDULRAHMAN Laboratoire des signaux et systèmes (L2S) CentraleSupélec - 3, rue Joliot-Curie 91192 Gif-sur-Yvette cedex E-mail : [email protected] Thème des recherches : Détection et diagnostic de défauts naissants dans un environnement bruité Directeur de thèse : C. Delpha Date du début du travail de thèse : 01.09.2013 Résumé de thèse : Ces travaux s’intéressent au traitement du signal pour la détection et le diagnostic de défauts affectants les systèmes de conversion d’énergie. Les méthodes de détection de défauts sont des préoccupations majeures dans les procédés industriels et nous cherchons à proposer des solutions innovantes permettant de caractériser et de localiser les défauts. La mesure de Kullback-Leibler (KLD) est particulièrement efficace, mais la performance de cette technique dépend fortement du seuil de détection et du rapport signal/bruit (SNR). Nous avons publié un article dans lequel nous développons un modèle analytique des performances de détection de défauts (probabilités de fausses alarmes…) sur la base du KLD. Ce modèle inclue les caractéristiques d’un environnement bruyant. Puis une procédure d’optimisation est appliquée pour régler le seuil optimal de détection de défauts en fonction du SNR et de l’importance du défaut. Achal AGRAWAL Laboratoire des signaux et systèmes (L2S) CentraleSupélec - 3, rue Joliot-Curie 91192 Gif-sur-Yvette cedex E-mail : [email protected] Thème des recherches : Characterizing performances of systems with limited information Directeur de thèse : S. Lasaulce Date du début du travail de thèse : 29.01.2013 Résumé de thèse : This PhD is being funded by ANR, project Limicos, an interdisciplinary project proposal at the frontier of control theory, information theory, and digital communications. The objective of this project is to know to what extent controlled systems are impacted by imperfections due to communication between devices; One of the main goals of LimICos is to model these imperfections (which imply information constraints on the system under consideration) and take them into account both in the performance analysis and design of controlled systems. Although the literature on control contains some preliminary works into this direction, there is a huge space for innovation and disruptive concepts as advocated by the content of this proposal, which comprises four specific tasks. • Modeling of information constraints. • Analysis of the effect of information constraints on performance. • Robust control design methods with respect to information constraints. • Co-design control and communication schemes. In a first time, we have published a paper with an analysis of an optimization problem which allows one to assess the limiting performance of a team of two agents who coordinate their actions. One agent is fully informed about the past and future realizations of a random state which affects the common payoff of the agents whereas the other agent has no knowledge about the state. The informed agent can exchange his knowledge with the other agent only through his actions. This result is applied to the problem of distributed power allocation in a two-transmitter M−band interference channel, M 1, in which the transmitters (who are the agents) want to maximize the sum-rate under the single-user decoding assumption at the two receivers; in such a new setting, the random state is given by the global channel state and the sequence of power vectors used by the informed transmitter is a code which conveys information about the channel to the other transmitter. Stéphanie BERNHARDT Laboratoire des signaux et systèmes (L2S) CentraleSupélec - 3, rue Joliot-Curie 91192 Gif-sur-Yvette cedex E-mail : Sté[email protected] Thème des recherches : Débiaisement des estimateurs parcimonieux et application à la localisation de sources Directeurs de thèse : R. Boyer, S. Marcos, P. Larzabal Date du début du travail de thèse : 07.10.2013 Résumé de thèse : L’objectif est d’estimer les angles d’arrivée dans un contexte multi-sources à l’aide d’un ensemble de capteurs distribués dans l’espace selon une géométrie donnée. Le modèle de l’observation bruitée peut alors se réécrire en fonction de signaux parcimonieux étant obtenus par projection sur un dictionnaire sur-complet. Un signal parcimonieux est composé d’un grand nombre de valeurs nulles. Afin de déterminer les angles d’arrivée des sources tout en exploitant la propriété de parcimonie des sources, de nombreux estimateurs ont été proposés comme l'algorithme « Matching Pursuit », l'estimateur LASSO [1], le « Basis Pursuit » [2] et plus récemment l’algorithme L1-SVD [3]. L’idée étant de minimiser la puissance du bruit pénalisée par un terme additif fonction d’une norme favorisant la propriété de parcimonie (par exemple la norme L1). De nombreux résultats théoriques ont été présentés par David Donoho et Emmanuel Candés [4] et permettent de savoir si ce problème d’optimisation régularisé admet une solution parcimonieuse. Cependant, la principale limitation des approches parcimonieuses est que la solution est recherchée dans un espace des paramètres discret. Même dans des conditions idéales (niveau de bruit nul, nombre infini d’observation, …), les estimateurs basés sur de telles approches sont alors tous biaisés, c’est-à-dire que l’espérance Mathématique du paramètre estimé est différente de la vraie valeur du paramètre. La problématique de ce travail de thèse est alors de proposer et d’étudier des estimateurs non-biaisés solutions du problème de localisation de sources parcimonieuses en modélisant cet estimateur comme un terme additif à estimer corrigeant l’estimateur biaisé obtenu par l’une des méthodes ci-dessus. Il sera aussi demandé de caractériser les performances ultimes atteignables, ie. les bornes inférieures de l’Erreur Quadratique Moyenne (EQM) dans les contextes déterministes ou Bayésiens, pour le problème étudié et d’y confronter les estimateurs proposés. Il faut noter qu’en plus de l’amélioration de la qualité de l’estimation des méthodes d’estimation parcimonieuses, l’approche envisagée a l’avantage de réduire fortement le coût calculatoire comparé à des dictionnaires de dimension élevée. [1] S. S. Chen, D. L. Donoho, and A. Saunders , « Atomic decomposition by basis pursuit », SIAM Journal on Scientific Computing [2] R. Tibshirani ,"Regression shrinkage and selection via the lasso". J. Royal. Statist. Soc B., Vol. 58, No. 1, pages 267-288 [3] D.M. Malioutov, M. Cetin, and A. S. Willsky, « A sparse signal reconstruction perspective for source localization with sensor arrays », IEEE Trans. Signal Process., Vol. 53, No. 8, Aug. 2005. [4] E. J. Candes, J. K. Romberg, and T. Tao, "Stable Signal Recovery from Incomplete and Inaccurate Measurements," Communications on Pure and Applied Mathematics, Vol. LIX, 1207–1223 (2006). Raffaello BONGHI Laboratoire des signaux et systèmes (L2S) CentraleSupélec - 3, rue Joliot-Curie 91192 Gif-sur-Yvette cedex E-mail : [email protected] Thème des recherches : Automatique non linéaire échantillonnée et robotique mobile. Directeurs de thèse : S. Monaco, D. Normand-Cyrot Date du début du travail de thèse : 2012 Résumé de thèse : Cette thèse a comme sujet l’étude de systèmes non linéaires à temps discrets et systèmes de données échantillonnées. L’activité de recherche a été axée sur la résolution de contrôle non linéaire, de problèmes à temps discret et sur la recherche de solutions numériques pour les systèmes de contrôle en temps continus. Du fait des multiples rotations, les robots sont considérés comme des systèmes fortement non-linéaires. Nous allons chercher à proposer un système de commande en temps continu, commandé par un système numérique, variable dans le temps et périodique. Ce système peut être modélisé par un système à temps discret simplifié. Lyad LAHSEN CHERIF Laboratoire des signaux et systèmes (L2S) CentraleSupélec - 3, rue Joliot-Curie 91192 Gif-sur-Yvette cedex E-mail : [email protected] Thème des recherches : Gestion de ressources multicritères dans les réseaux sans fil/Resources management in smallcell\Femtocell (4G/LTE) Directeur de thèse : V. Vèque Date du début du travail de thèse : 01.09.2013 Résumé de thèse : Le projet a pour objectif la conception d’une architecture radio ouverte qui s'appuie (1) sur la baisse des coûts des femtocells (solution mass-market) sans imposer de contrainte sur les terminaux (UMTS/LTE/Wifi), (2) sur le modèle d'affaire 'village phone' largement déployé dans les pays émergents et qui permet de connecter des clients avec moins de deux d'ARPU (Average Revenue Per User) via le partage des responsabilités et des coûts avec des opérateurs d'accès virtuels locaux, (3) sur de nouvelles technologies de coopération entre petites cellules réduisant les interférences et la consommation d'énergie, (4) sur une solution de backhaul économe en énergie, et adaptée en fonction des capacités, distances, topologies, climat et régulation des fréquences, et (5) sur une division des coûts de site d'accès par 50. Maggie MHANNA Laboratoire des signaux et systèmes (L2S) CentraleSupélec - 3, rue Joliot-Curie 91192 Gif-sur-Yvette cedex E-mail : Maggie [email protected] Thème des recherches : Fundamental Limits of Cyber-Physical Security in Smart Grids Encadrement : P. Duhamel, P. Piantanida Date du début du travail de thèse : 01.10.2013 Résumé de thèse : Smart Grids have received tremendous development over the last years. Although it is often appealing to assume that existing solutions can be directly applied to emerging engineering domains, information and cyber security of "smart" grids face a series of new challenges that require novel approaches. The goal is to protect the whole communication system which is the core of the smart grid. In fact, smart grids make widespread uses of sensing, communication and control to operate safely and reliably. However, some information are not allowed to disseminate (the knowledge of power consumption inside homes contain information that are clearly private, including occupancy). Moreover, the size of the physical system widens the range of possible attacks and constrains the set of feasible countermeasures. Existing security approaches based on cryptography may happen to be difficult to apply in this context, because of the very large dimensions involved. In fact, cryptography heavily relies on secret keys and the dissemination of these keys is often the weak point of the system. If the key remains the same for a very long time, this leaves room for possible adversaries to crack the system, and changing frequently the keys may be either resource consuming or difficult to implement on a very large and distributed system. It is therefore the right time to check the applicability of recently proposed techniques not relying on cryptography In contrast with the established paradigm in cryptography, several information-theoretic results prove the existence of physical-layer coding that guarantees a level of secrecy against eavesdroppers, by harnessing the statistical asymmetries inherently in data (sources, side informations) and communication media (interference, noise), without consuming additional resources or requiring pre-shared secret keys (see [1] and references therein). This approach is denoted as "physical-layer security" and its theoretical foundations build upon the seminal works of Shannon, Wyner, and Csiszár and Körner [2]. The application of information-theoretic style approaches to secure Smart Grids is extremely attractive, not only because statistical asymmetries between nodes are abundantly available in such scenarios but specially because information theory has the mathematical tools to characterize the fundamental limits, optimal tradeoff between reliable estimation/detection and what can be guaranteed in terms of secure information, no matter the way in which the malicious eavesdroppers process the information. The research in this thesis will seek to provide an in-depth and unifying exposition to the complex nature of cyber-physical security in Smart Grids. The general aim is to demonstrate through simple models of sources and networks that there is much to be gained by coding for security in Smart Grids, utilizing the intricacies of network information and communication theory, and the advanced mathematical structures that support node interactions. The research will be organized as follows: - An information-theoretic model for communication together with an adequate metric to measure security in electric grids will be first identified. The tight coupling between information transmission and physical systems in electric grids requires a rethinking of the commonly used objectives and methods in communication systems. Fortunately, physical systems display predictive behavior which can be used to increase security at the physical-layer level. - After discussed and studied the mathematical model, the optimal tradeoff between reliable estima- tion/detection and what can be guaranteed in terms of secure information will be investigated. As an example of models, in an adversarial environment the involvement of one or multiple potential nodes may be compromised since these nodes may maliciously modify the information (e.g. inject falsified information). However, existent methods of secure source coding can take advantage of system knowledge to exploit discrepancies between legitimate nodes and malicious attackers. Such methods [3], conceived originally for the purpose of secure sensor networks, represent a starting point to guide the electric power utilities in their smart grid information security efforts. - Based on the previous studies, novel security transmission strategies will be investigated. The basis for this approach can be the application of techniques in [2] to a context of superimposed modulation and coding. Most of their results, when applied to finite modulations, can provide the basis for an optimization of the secrecy capacity with various tradeoffs between performance and complexity, as was obtained previously in the team [4] in the context of broadcast channels. Their compatibility with standard cryptographic tools will also be investigated. The work will be centered on the development of a general framework that combines information theory with communication theory, aiming to provide a novel and powerful tool for security in Smart Grids. From a theoretical perspective, the expectation of this research is to quantify fundamental limits and thus the tradeoff between security and performance (estimation/detection). From a practical perspective, the proposed research would lead to innovative communication strategies, offering additional opportunities for detection and response to cyber attacks in electric grids systems. [1] A. E. Gamal and Y.-H. Kim, Network Information Theory. Cambridge University Press, 2011. [2] I. Csiszár and J. Körner, “Broadcast channels with confidential messages,” Trans. on IT, vol. IT-24, no. 3, pp. 339–348, May 1978. [3] J. Villard and P. Piantanida, “Secure multiterminal source coding with side information at the eavesdropper,” Information Theory, IEEE Transactions on, vol. 59, no. 6, pp. 3668–3692, 2013. [Online]. Available: http://arxiv.org/abs/1105.1658 [4] Z. Mheich, F. Alberge, and P. Duhamel, “On the efficiency of transmission strategies for awgn broadcast channel using finite size constellations,” in EUSIPCO 2013, Marakkech , Morocco, September 2013, pp. 1–5. Imad Eddine AITEUR Laboratoire des signaux et systèmes (L2S) CentraleSupélec - 3, rue Joliot-Curie 91192 Gif-sur-Yvette cedex E-mail : [email protected] Thème des recherches : Modélisation, commande et optimisation d’un réseau multi-sources. Application à la traction de véhicules électriques. Directeur de thèse : E. Godoy et C. Viad Date du début du travail de thèse : décembre 2013 Résumé de thèse : Ces travaux de thèse démarrés en décembre 2013 ont comme objectif la conception de stratégies de commande pour des systèmes comportant plusieurs sources d’énergie et de mettre en place des stratégies de détection de défaillance et reconfiguration en cas de défaut. Le cas d’application envisagé est celui de la traction de véhicules électriques pour lequel l’utilisation de sources d’énergie électriques est en forte croissance. Une solution de type pile à combustible (PàC) comme source d’énergie électrique est une des pistes envisagées depuis plusieurs années. Toutefois l’utilisation d’une solution de type PàC dans le cadre d’applications nécessitant des régimes transitoires rapides doit être accompagnée par de sources de stockage additionnelles, comme des batteries ou des super-condensateurs, permettant de compléter en régime transitoire le niveau d’énergie fournie par la PàC. Les différentes sources et consommateurs (moteur électrique par exemple) sont alors interconnectés au moyen de convertisseurs (DC/DC ou DC/AC) permettant de gérer les échanges de flux d’énergie, d’adapter le niveau de tension variable fournie par la PàC, etc. Les objectifs des travaux de cette thèse sont : - développer un ensemble de modèles, permettant en particulier de prendre en compte le comportement hybride de ce type de procédé, orienté pour la conception des lois de commande et le diagnostic ; - proposer une démarche de conception de lois de commande pour ce type de système complexe en vue de réguler la tension de sortie et de gérer les flux d’énergie entre les différentes sources et les consommateurs ; - proposer et développer une stratégie permettant d’optimiser le rendement global ; - envisager un algorithme de détection de défaillances et la reconfiguration de la loi de commande en cas de défaut. Seif Eddine BENATTIA Laboratoire des signaux et systèmes (L2S) CentraleSupélec - 3, rue Joliot-Curie 91192 Gif-sur-Yvette cedex E-mail : [email protected] Thème des recherches : Robustification de la commande prédictive non linéaire - Application à des procédés pour le développement durable. Directeur de thèse : D. Dumur et S. Tebbani Date du début du travail de thèse : 01.10.2013 Résumé de thèse : Les dernières années ont permis des développements très rapides, tant au niveau de l’élaboration que de l’application, d’algorithmes de commande prédictive non linéaire (CPNL), avec une gamme relativement large de réalisations industrielles. Parmi ces réalisations, le domaine du Développement Durable est des plus prometteurs, qui de plus est tout à fait privilégié compte tenu du comportement très non linéaire des procédés mis en jeu. Les deux obstacles les plus significatifs rencontrés lors du développement de la CPNL dans ce cas sont : • Le modèle utilisé qui est non linéaire incertain, pouvant varier dans le temps. • La qualité des sorties à commander qui sont soit mesurées par des capteurs physiques, soit estimées via des capteurs logiciels. Les performances de la CPNL peuvent être dégradées par la qualité des mesures (biais ou bruit de capteur), ou du fait des erreurs induites par les capteurs logiciels. Aussi, cette thèse s’intéresse à la conception de lois de commande CPNL robustes vis-à-vis des incertitudes sur le modèle et vis-à-vis des erreurs d’estimation issues des capteurs physiques et/ou des capteurs logiciels. Les développements théoriques seront appliqués au cas de culture d’algues pour la biofixation du CO2. Marjorie COSSON Laboratoire des signaux et systèmes (L2S) CentraleSupélec - 3, rue Joliot-Curie 91192 Gif-sur-Yvette cedex E-mail : [email protected] Thème des recherches : Stabilité du réseau électrique de distribution. Analyse du point de vue automatique d’un système complexe. Encadrement CentraleSupélec : D. Dumur, C. Stoica, H. Gueguen Encadrement EDF R&D : Gilles MALARANGE, Vincent GABRION Date du début du travail de thèse : 10.2013 Résumé de thèse : Cette thèse, débutée en octobre 2013, s’effectue dans le cadre de l’Institut RISEGrid fondé par EDF et Supélec et dédié aux réseaux plus intelligents de distribution d'électricité. Le contexte actuel (préoccupations environnementales et énergétiques grandissantes, limitation d’émissions de gaz polluants…) favorise l’insertion significative et rapide des sources d’énergie renouvelable dans le réseau électrique de distribution. Cette intégration affecte les transits de puissance et peut entraîner des fluctuations de la tension. Le fonctionnement du réseau électrique de distribution est donc en train d’évoluer. L’ensemble de ces évolutions conduit à étudier des nouvelles solutions de contrôle du réseau conduisant à des réseaux plus intelligents. Comme par exemple la mise en place de dispositifs de régulation de la tension au niveau des postes source (réglage centralisé) mais aussi directement chez les producteurs décentralisés (réglage local) qui doit permettre de maintenir la tension dans les plages admissibles. Le réseau de distribution électrique apparaît alors comme un ensemble d’acteurs agissant selon leur logique propre et interagissant par les contraintes physiques du réseau et éventuellement par des échanges d’information. Les décisions prises localement dans chaque sous-système ou par chaque acteur pouvant avoir des influences néfastes sur les autres. Cet environnement complexe devient difficile à maitriser. L’objectif de cette thèse est de proposer un cadre méthodologique permettant d’analyser et de garantir la stabilité en tension et la sécurité d’un réseau de distribution intégrant l’ensemble des acteurs et de leur comportement hétérogène. Ainsi, cette thèse s’inscrit dans le cadre général des systèmes de systèmes (Systems of Systems – SoS), systèmes de grande taille, intégrant, plus ou moins dynamiquement, plusieurs sous-systèmes autonomes mais interconnectés. Sophie FRASNEDO Laboratoire des signaux et systèmes (L2S) CentraleSupélec - 3, rue Joliot-Curie 91192 Gif-sur-Yvette cedex E-mail : [email protected] Thème des recherches : Optimisation globale des lois de commande de la stabilisation inertielle d’un imageur sur critère optronique : application à un imageur à double étage de stabilisation Directeur de thèse : G. Sandou Encadrants : Gilles Duc, Philippe Feyel Date du début du travail de thèse : 11. 2013 Résumé de thèse : La problématique est la réalisation d’un correcteur qui réalise la stabilisation inertielle de la ligne de visée d’un imageur. La Fonction de Transfert de Modulation (FTM) évalue le flou contenu dans l’image. Plus la FTM est élevée, meilleure est la qualité de l’image. Le but est ici de parvenir à calculer une loi de commande qui assure la stabilisation inertielle de la ligne de visée par optimisation directe sur la FTM. Les hypothèses simplificatrices habituelles de blancheur de l’erreur de position ne seront plus considérées ici, ce qui rend le lien entre le signal temporel d’erreur en position et la FTM, exprimée en fonction des fréquences spatiales, plus complexe et nonlinéaire. De plus, la FTM est une fonction coûteuse en temps de calcul. Les méthodes mises en œuvre devront ainsi conserver des temps de synthèse de correcteur raisonnables, en adéquation avec les délais industriels. Mohamad KOTEICH Laboratoire des signaux et systèmes (L2S) CentraleSupélec - 3, rue Joliot-Curie 91192 Gif-sur-Yvette cedex E-mail : [email protected] Thème des recherches : Synthèse de lois de commande et d’observation pour une machine synchrone à rotor bobiné. Encadrement : Gilles Duc (Supélec), Guillaume Sandou (Supélec), Abdelmalek Maloum (Renault) Date du début du travail de thèse : 06.2013 Résumé de thèse : Depuis ces dernières années, le respect de l’environnement est devenu une des grandes préoccupations des clients du secteur automobile. Les constructeurs cherchent à réduire les émissions carbone de leurs produits, et les véhicules hybrides ou purement électriques apparaissent comme une alternative viable aux véhicules thermiques. Dans ce contexte, Renault investit dans la conception, la fabrication et la commercialisation d’une large gamme de véhicules électriques destinés à plusieurs marchés mondiaux. Le moteur 5AGEN3 est le premier moteur électrique conçu et contrôlé entièrement par Renault, et il est de type synchrone à rotor bobiné. Le premier objectif de la thèse est de réguler les courants de phases du stator ainsi que le courant du rotor, ce qui permet de contrôler le couple à la roue fournie par le moteur électrique. Face à la méconnaissance, la variation et la saturation des paramètres, et au couplage dynamique du rotor et du stator, un régulateur classique ne peut satisfaire les exigences qu’on souhaite atteindre en régulant les courants des phases et le courant du rotor. Le deuxième objectif est de réduire le coût du GPM (Groupe Moto Propulseur) en réduisant au minimum le nombre de capteurs mis en jeux. Axes du travail En termes de commande : - Définition d’un modèle adapté à l’étude et à la conception des lois de commande et des observateurs. - Conception d’une architecture globale de commande et d’observation permettant d’optimiser les critères de robustesse, de paramétrage et de coût énoncés ci-dessus. - Définir le domaine de fonctionnement de ces lois de commande et des observateurs et garantir leur robustesse à l’intérieur de ce domaine. En termes d’architecture matérielle et logicielle : - Définition de l’architecture la plus pertinente pour réaliser les prestations. - Définition de la période maximale d’échantillonnage des données capteurs et de la commande. Minh Tri NGUYEN Laboratoire des signaux et systèmes (L2S) CentraleSupélec - 3, rue Joliot-Curie 91192 Gif-sur-Yvette cedex E-mail : [email protected] Thème des recherches : Commande prédictive tolérante aux défauts pour systèmes dynamiques multi-agents Directeurs de thèse : C. Stoica, S. Olaru Date du début du travail de thèse : 09.2013 Résumé de thèse : Au cours de dernières années, la gestion de nombreux systèmes dynamiques en interaction, tels que les véhicules, les engins spatiaux, les drones devenait un véritable défi grâce à l’épanouissement des techniques et des moyens de communication à distance. La question qui se pose ici est comment gérer l’interaction entre les membres d’un groupe (chaque membre étant considéré comme un système dynamique en interaction avec les autres) pour accomplir d’une façon efficace des tâches diverses. Dans le contexte des formations de multi-véhicules, la direction principale à explorer dans cette thèse est l'utilisation de stratégies de commande prédictives qui peuvent être mélangées de façon appropriée afin de satisfaire des contraintes, de traiter des défauts, des incertitudes, des interactions homme-machine, dans une approche centralisée ou décentralisée. Plus précisément, dans le cadre de missions de secours (incendie à grande échelle, recherche des objets, etc.), une flotte de véhicules hétérogènes est lancée afin de couvrir rapidement une large région. Beaucoup de questions se posent sur la répartition des tâches entre les véhicules, la planification de la trajectoire optimale ainsi que des problèmes de commande en temps réel sous contraintes temporelles et spatiales. Les contraintes physiques nécessaires afin de garantir la sécurité autour de chaque véhicule doivent être respectées. La sécurité des missions est une priorité et donc les techniques développées seront essentiellement construites sur la redondance des capteurs nécessaires pour le diagnostic et la commande tolérante aux défauts pour les systèmes de type multi-agents. Gisela LECHUGA Laboratoire des signaux et systèmes (L2S) CentraleSupélec - 3, rue Joliot-Curie 91192 Gif-sur-Yvette cedex E-mail : [email protected] Thème des recherches : NC Directeur de thèse : A. Tenenhaus Date du début du travail de thèse : 2013 Résumé de thèse : Ce travail de thèse s’intéresse aux techniques d’analyse multivariées. Au cours de cette thèse, la méthode de la régression logistique qui s’utilise en analyse statistique lorsque la variable dépendante est qualitative et la variable indépendante est qualitative ou quantitative est étendue au cas des données « multivoie ». [1] Gisela Lechuga, Laurent Le Brusquet, Vincent Perlbarg, Louis Puybasset, Damien Galanaud, Arthur Tenenhaus, Discriminant Analysis for Multi-way Data, Proceedings of the 8th International Conference on Partial Least Squares and Related Methods, 2 p., 2014, PLS 2014, May 2014, Paris, France. [2] Laurent Le Brusquet, Gisela Lechuga, Arthur Tenenhaus, Régression Logistique Multivoie, JdS 2014, Jun 2014, Rennes, France. 6 p., 2014 Wenmeng XIONG Laboratoire des signaux et systèmes (L2S) CentraleSupélec - 3, rue Joliot-Curie 91192 Gif-sur-Yvette cedex E-mail : [email protected] Thème des recherches : NC Directeurs de thèse : S. Marcos et J. Picheral Date du début du travail de thèse : 2013 Résumé de thèse : Le thème de cette thèse porte sur l’ étude de performance du « Multiple Signal Classification » (MUSIC) réparti dans l’espace de localisation de sources. [1] Wenmeng Xiong, José Picheral, Sylvie Marcos, Performance analysis of MUSIC for spatially distributed sources, pre-print, 2014 Paul FELIOT Laboratoire des signaux et systèmes (L2S) CentraleSupélec - 3, rue Joliot-Curie 91192 Gif-sur-Yvette cedex E-mail : [email protected] Thème des recherches : Bayesian optimization under constraints in high dimension Directeur de thèse : J. Juillard, J. Bect et E. Vazquez Date du début du travail de thèse : 2013 Résumé de thèse : This thesis addresses the problem of derivative-free global optimization of a real-valued function under multiple inequality constraints. Both the objective function and the constraint functions are assumed to be smooth, nonlinear, expensive-to-evaluate black-box functions. As a consequence, the number of evaluations that can be used to carry out the optimization is very limited. We focus in this work on the case of strongly constrained problems, where finding a feasible design, using such a limited budget of simulations, is ggchallenge in itself. The method that we propose to overcome this difficulty has its roots in the recent literature on Gaussian process-based methods for reliability analysis—in particular, the Bayesian Subset Simulation (BSS) algorithm of Li, Bect and Vazquez—and multi-objective optimization. More specifically, we consider a decreasing sequence of nested subsets of the design space, which is defined and explored sequentially using a combination of Sequential Monte Carlo (SMC) techniques and sequential Bayesian design of experiments. The proposed method obtains promising result in a benchmark against state-of-the-art methods on challenging test cases from the literature. [1] Paul Feliot, Julien Bect, Emmanuel Vazquez, A Bayesian subset simulation approach to constrained global optimization of expensive- to-evaluate black-box functions, Proceedings of the Conference on Optimization & Practices in Industry, PGMO-COPI’14, Oct 2014, Palaiseau, France. Wacha BOUNLIPHONE Laboratoire des signaux et systèmes (L2S) /Supélec : “Signaux & Systèmes Electroniques”/Centrale : "Center for Visual Computing" Supélec - 3, rue Joliot-Curie 91192 Gif-sur-Yvette cedex E-mail : [email protected] Thème des recherches : NC Directeurs de thèse : M. Blaschko et A. Tenenhaus Date du début du travail de thèse : 2013 Résumé de thèse : My PhD project focuses on statistical tools for the integration of neuroimaging and genetics information. Such tools are essential to understanding both the neural and genetic mechanisms of Alzheimer's, and the statistical tools developed will be immediately applicable to multi-modal data analysis across a wide range of domains. [1] Wacha Bounliphone, Arthur Gretton, Matthew Blaschko, Kernel non-parametric tests of relative dependency, NIPS Workshop on Modern Nonparametrics 3: Automating the Learning Pipeline, Dec 2014, Montreal, Canada. [2] Wacha Bounliphone, Arthur Gretton, Matthew Blaschko, A low variance consistent test of relative dependency, preprint, 2014 Chao HE Laboratoire des signaux et systèmes (L2S) Supélec - 3, rue Joliot-Curie 91192 Gif-sur-Yvette cedex E-mail :[email protected] Thème des recherches : Achievable Rate Region of Two-User MISO Broadcast Channel with Delayed CSIT Encadrement : H. Sari, P. Piantanida et S. Yang. Date du début du travail de thèse : 01.04.2013 Thème des recherches : Interactive Communications : Fundamental Limits and Information -Theoretic Schemes (Communications interactives : limites fondamentales et schémas de la théorie de l'information). [1] Chao HE, Sheng Yang, Pablo Piantanida, On the Capacity of the Fading Broadcast Channel with State Feedback, Proceedings of the 2014 6th International Symposium on Communications, Control and Signal, ISCCSP 2014, May 2014, Athènes, Greece, pp.182 - 185, DOI: <10.1109/ISCCSP.2014.6877845> Matha DEGHEL Laboratoire des signaux et systèmes (L2S)/Supélec :Département de Télécommunications CentraleSupélec - 3, rue Joliot-Curie 91192 Gif-sur-Yvette cedex E-mail : [email protected] Thème des recherches : Région de stabilité et ordonnancement dans les réseaux cellulaires denses Encadrement : M. Assaad (Supélec) et Mérouane Debbah (Chaire Alcatel-Lucent). Date du début du travail de thèse : 2013 Sujet de thèse Cette étude a pour objectif d’améliorer les allocations de ressources pour obtenir des gains de performance dans les réseaux sans fil. [1] Deghel, M., E. Baştuğ, M. Assaad, and M. Debbah, "On the benefits of Edge Caching for MIMO Interference Alignment", IEEE International Workshop on Signal Processing Advances in Wireless Communications (SPAWC'15), Stockholm, Sweden, 2015. [2] Deghel, M., M. Assaad, and M. Debbah, "Queueing Stability and CSI Probing of a TDD Wireless Network with Interference Alignment", IEEE International Symposium on Information Theory (ISIT), Hong Kong, 2015. [3]Deghel, M., M. Assaad, and M. Debbah, "System Performance of Interference Alignment under TDD Mode with Limited Backhaul Capacity", IEEE International Conference on Communications (ICC'2015), London, UK, 2015. Zheng CHEN Laboratoire des signaux et systèmes (L2S)/Supélec : Département Télécommunications Supélec - 3, rue Joliot-Curie 91192 Gif-sur-Yvette cedex E-mail : [email protected] Thème des recherches : Communications centrées sur l’utilisateur dans les réseaux cellulaires sans fil Directeur de thèse : M. Kountouris Date du début du travail de thèse : 2013 Résumé de thèse : Pour améliorer la qualité de service offerte aux abonnés, il est souhaitable de faire évoluer les réseaux d’accès afin d’améliorer la couverture des réseaux cellulaires. [1] Emilien Varea, A. Lefebvre, Fabien Halter, Christine Mounaïm-Rousselle, Zheng Chen, Bruno Renou, On the accurate determination of unstretched laminar burning velocity from spherically expanding flames, Proceedings of the European Combustion Meeting, 2013, Lund, Sweden. pp.Lund, 2013 [2] Zheng Chen, Marios Kountouris, Distributed SIR-Aware Opportunistic Access Control for D2D Underlaid Cellular Networks, IEEE GLOBECOM 2014, Dec 2014, Austin, Texas, United States. Proceedings of the 2014 IEEE Global Communications Conference Gil KATZ Laboratoire des signaux et systèmes (L2S) CentraleSupélec - 3, rue Joliot-Curie 91192 Gif-sur-Yvette cedex E-mail : [email protected] Thème des recherches : Interactive Communication for Distributed Computing Encadrement : M. Debbah, R. Couillet and P. Piantanida Date du début du travail de thèse : 09.2013 Résumé de thèse : Recherche de solutions destinées à faire coopérer les éléments d’une même couche ensemble. [1] Katz, G., B. Zaidel, and S.(S. Shitz), "On Layered Transmission in CLustered Cooperative Cellular Architectures", IEEE Int. Symp. Information Theory, 2013 Dora BOVIZ Laboratoire des signaux et systèmes (L2S)/Supélec : Département Télécommunications CentraleSupélec - 3, rue Joliot-Curie 91192 Gif-sur-Yvette cedex E-mail : [email protected] Thème des recherches : NC Encadrement : M. Debbah Date du début du travail de thèse : 2013 Résumé de thèse : Recherche sur l’efficacité énergétique dans les réseaux cellulaires.