Dossier d`Évaluation 2013-2014 - samovar umr 5157

Transcription

DOSSIER D’EVALUATION
Vague E : campagne d’évaluation 2013-2014
SAMOVAR UMR 5157
Services répartis, Architectures,
Modélisation, Validation, Administration
des Réseaux
Demande de renouvellement
Directeur pour le contrat en cours : Jean Pierre Delmas
Directeur pour le contrat à venir : Walid Ben Ameur
15 octobre 2013
2
Table des matières
1 Présentation générale
1.1 Historique et Contexte . . . . . . . . . . .
1.1.1 Historique . . . . . . . . . . . . . .
1.1.2 Contexte . . . . . . . . . . . . . . .
1.2 Politique scientifique . . . . . . . . . . . .
1.3 Profil général d’activités . . . . . . . . . .
1.4 Principaux indicateurs du laboratoire . . .
1.5 Organisation et vie de l’unité de recherche
1.5.1 Thématiques de nos quatre équipes
1.5.2 La vie du laboratoire . . . . . . . .
1.5.3 Conseil de laboratoire . . . . . . .
1.6 Faits marquants . . . . . . . . . . . . . . .
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2 Bilan scientifique de l’équipe ACMES
2.1 Objectifs scientifiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2 Membres de l’équipe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3 Axes de recherche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.1 Intergiciels et algorithmique pour les environnements ubiquitaires
2.3.2 Services, Workflows et Cloud . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.3 Intelligence collective et sociale . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.4 Collaborations, transfert et rayonnement . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.4.1 Collaborations nationales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.4.2 Collaborations internationales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.4.3 Responsabilités dans les écoles doctorales et master . . . . . . . .
2.4.4 Rédaction d’ouvrage à vocation pédagogique . . . . . . . . . . . .
2.4.5 Rayonnement et animation scientifique . . . . . . . . . . . . . . .
2.4.6 Interaction avec l’environnement économique . . . . . . . . . . . .
2.5 Indicateurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3 Bilan scientifique de l’équipe METHODES
3.1 Objectifs scientifiques . . . . . . . . . . . . .
3.2 Membres de l’équipe . . . . . . . . . . . . .
3.3 Axes de recherche . . . . . . . . . . . . . . .
3.3.1 Optimisation . . . . . . . . . . . . .
3
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6 Implication de l’unité dans la formation par la recherche
6.1 Ecoles doctorales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2 Formation en Master . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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3.4
3.5
3.3.2 Evaluation de performances dans les réseaux . . .
3.3.3 Méthodes formelles pour le test et la vérification .
Collaborations, transfert et rayonnement . . . . . . . . .
3.4.1 Collaborations nationales . . . . . . . . . . . . . .
3.4.2 Collaborations internationales . . . . . . . . . . .
3.4.3 Rayonnement et animation scientifique . . . . . .
3.4.4 Participation aux enseignements de niveau master
3.4.5 Interactions avec l’environnement économique . .
Indicateurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4 Bilan scientifique de l’équipe R3S
4.1 Objectifs scientifiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2 Membres de l’équipe . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3 Axes de recherche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3.1 Réseaux et services . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3.2 Sécurité des réseaux et des systèmes . . . . . . .
4.3.3 Technologies avancées pour les communications
4.4 Collaborations, transfert et rayonnement . . . . . . . .
4.4.1 Collaborations nationales . . . . . . . . . . . . .
4.4.2 Collaborations internationales . . . . . . . . . .
4.4.3 Formation à la recherche . . . . . . . . . . . . .
4.4.4 Rayonnement et animation scientifique . . . . .
4.4.5 Interaction avec l’environnement économique . .
4.5 Indicateurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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5 Bilan scientifique de l’équipe TIPIC
5.1 Objectifs scientifiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.2 Membres de l’équipe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3 Axes de recherche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3.1 Inférence et restauration bayésienne dans des modèles markoviens
5.3.2 Traitements statistiques de signaux multisources et multicapteurs
5.3.3 Apprentissage statistique et reconnaissance des formes . . . . . .
5.3.4 Algorithmes rapides pour l’électromagnétisme . . . . . . . . . . .
5.4 Collaborations, transfert et rayonnement . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.4.1 Collaborations nationales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.4.2 Collaborations internationales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.4.3 Rayonnement et animation scientifique . . . . . . . . . . . . . . .
5.4.4 Participation aux enseignements de niveau Master . . . . . . . . .
5.4.5 Interaction avec l’environnement économique . . . . . . . . . . . .
5.5 Indicateurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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7 Interactions avec l’environnement social, économique et culturel
7.1 Interactions avec l’environnement économique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.2 Interactions avec l’environnement social et culturel . . . . . . . . . . . . . . . . .
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8 Stratégie et perspectives scientifiques de l’unité
8.1 Politique et objectifs scientifiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.2 Politique et objectifs institutionnels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.3 Analyse SWOT par équipe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.3.1 Auto-analyse de l’équipe ACMES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.3.2 Auto-analyse de l’équipe METHODES . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.3.3 Auto-analyse de l’équipe R3S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.3.4 Auto-analyse de l’équipe TIPIC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.4 Projet scientifique de l’équipe ACMES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.4.1 Intergiciels et algorithmique pour les environnements ubiquitaires . .
8.4.2 Services, Workflows et Cloud . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.4.3 Intelligence Collective et Sociale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.5 Projet scientifique de l’équipe METHODES . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.5.1 Optimisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.5.2 Evaluation de performances dans les réseaux . . . . . . . . . . . . . .
8.5.3 Méthodes formelles pour le test et la vérification . . . . . . . . . . . .
8.5.4 Nouvelles thématiques communes avec d’autres équipes du laboratoire
8.6 Projet scientifique de l’équipe R3S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.6.1 Internet des Objets : des problématiques réseaux à la sécurité . . . .
8.6.2 Virtualisation et SDN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.6.3 Technologies optiques pour les réseaux du futur . . . . . . . . . . . .
8.7 Projet scientifique de l’équipe TIPIC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.7.1 Inférence et restauration bayésienne dans des modèles markoviens . .
8.7.2 Traitements statistiques de signaux multisources et multicapteurs . .
8.7.3 Apprentissage statistique et reconnaissance des formes . . . . . . . .
8.7.4 Algorithmes rapides pour l’électromagnétisme . . . . . . . . . . . . .
8.8 Thématiques transverses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.8.1 Réseaux complexes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.8.2 Energie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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9 Production scientifique
9.1 Equipe ACMES . . .
9.2 Equipe METHODES
9.3 Equipe R3S . . . . .
9.4 Equipe TIPIC . . . .
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10 Annexes
209
10.1 Présentation synthétique par équipe (Executive summary) . . . . . . . . . . . . . 209
10.1.1 Equipe ACMES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
10.1.2 Equipe METHODES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
5
10.2
10.3
10.4
10.5
10.6
10.1.3 Equipe R3S . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.1.4 Equipe TIPIC . . . . . . . . . . . . . . . .
Composition du personnel au 1er Septembre 2013
Séminaires transversaux et séminaires d’équipes .
Thèses en cours . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Organigramme . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Règlement intérieur . . . . . . . . . . . . . . . . .
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1
Présentation générale
1.1
Historique et Contexte
1.1.1
Historique
Le laboratoire Samovar a été créé en 2001 (FRE 2310) avec 26 enseignants chercheurs (ECs) au sein de l’Institut
National des Télécommunications (INT) qui s’appelle maintenant Télécom SudParis (TSP), école d’ingénieur sous
la tutuelle actuelle de l’Institut Mines-Télécom (IMT). A l’origine le laboratoire SAMOVAR regroupait sous la
direction de Monique Becker, trois équipes d’ECs qui travaillaient dans le domaine des services et des architectures
de réseaux de communication :
– une équipe modélisant et évaluant les architectures de réseaux ;
– une équipe travaillant sur les méthodes formelles ;
– une équipe informatique travaillant sur les systèmes distribués.
Le 1er janvier 2003, cette FRE a été labellisée l’UMR 5157 avec 34 ECs en intégrant une équipe dont les travaux
concernaient principalement le traitement statistique du signal et des images, les communications numériques et les
méthodes de modélisation de champ électromagnétique. Cette UMR a été renouvelée le 1er janvier 2007 (51 ECs)
et le 1er janvier 2011 (57 ECs). La croissance de ses effectifs s’est effectuée par intégrations progressives d’ECs
de Télécom SudParis et de chercheurs associés selon des critères de thématiques et de publications. Regroupant
la plupart des disciplines enseignées dans une école d’ingénieur généraliste STIC, les thématiques de nos quatre
équipes sont assez larges.
Ce laboratoire comprend actuellement 56 ECs (dont une chaire CNRS) auxquels s’ajoutent 2 Maitres de conférence en délégation qui peuvent être répartis dans :
– les sections 6 (39 ECs), 7 (9 ECs), 8 (6 ECs) et 41 (4 ECs) du CoNRS ;
– les sections 26 (3 ECs), 27 (19 ECs), 61 (34 ECs) et 63 (2 ECs ) du CNU.
Ce laboratoire a un rattachement principal à l’institut des sciences de l’information et de leur interactions (INS2I)
et secondaire à l’institut des sciences de l’ingénierie et des systèmes (INSIS).
Il est majoritairement localisé à Evry, mais par anticipation de l’installation de l’institut Mines-Télécom sur le
campus de l’Université Paris Saclay, un groupe de 13 ECs accompagné de leurs doctorants se sont installés sur le
site de Saclay dans les bâtiments de Nano-INNOV, gérés par le CEA à partir du 1er mars 2012.
1.1.2
Contexte
Les équipes de recherche du laboratoire Samovar rassemblent aujourd’hui une grosse partie des forces de recherche de Télécom SudParis (34 HDR/Thèse d’Etat sur 37 pour TSP au 1er septembre 2013 et plus de 80%
de la production scientifique et des activités de recherche collaboratives de Télécom SudParis). Parmi les ECs de
Télécom SudParis qui n’appartiennent pas aujourd’hui au laboratoire Samovar, figurent des enseignants qui n’ont
aucune activité de recherche et des ECs qui travaillent sur des thématiques différentes de nos thématiques actuelles
mais dont certains auraient vocation à rejoindre Samovar. Citons principalement les ECs de l’équipe "ingénierie
multimédia" qui est une équipe de l’UMR 8145 MAP5.
Télécom SudParis fait partie de l’Institut Mines-Télécom. Cet institut, créé le 1er mars 2012, (sous tutelle des
ministres en charge de l’industrie et des communications électroniques), rassemble les 4 écoles de Télécoms (Télécom ParisTech, Télécom Bretagne, Télécom SudParis et Télécom Ecole de management) et les 6 écoles des Mines
(de Paris, Saint-Etienne, Alès, Douai, Nantes et Albi-Carmaux). Samovar fait partie aux côtés des laboratoires
LTCI et Lab-STICC, des 3 laboratoires CNRS de l’IMT. La recherche au sein de l’IMT est structurée en 9 réseaux
7
thématiques (RT) dans lesquels les ECs de Samovar prennent une large part. Nous sommes notamment animateurs
de deux de ces 9 RT et co-animateurs de trois d’entre eux. Cette intégration à l’IMT, nous permet de bénéficier
de sa notoriété et de sa force à l’échelle nationale ce qui nous permet de bien nous situer dans le paysage français
(participation à l’alliance STIC Allistène par exemple). Télécom SudParis a également été très présent dans la
dynamique initiée par les investissements d’avenir, notamment en liaison avec le projet de campus Paris Saclay.
Télécom SudParis est membre fondateur de l’IDEX Université Paris Saclay, Samovar est membre du LABEX
Digicosme (Mondes Numériques : données, programmes et architectures distribués), de l’EQUIPEX FIT (Future
Internet of Things) et de l’IRT SystemX. Toutes ces participations nous permettent d’ores et déjà de bénéficier de
l’attractivité d’un tel pôle et nous mettent en relations privilégiées avec la plupart des acteurs clés de nos domaines
d’excellence (CEA, Centrale, industriels de SystemX, INRIA, Polytechnique, Supelec, universités de Paris 11 et
Versailles Saint Quentin).
1.2
Politique scientifique
L’activité scientifique principale du laboratoire se situe dans le domaine des sciences et technologies de l’information et des communications (STIC). Nos travaux portent principalement sur les aspects : optique, traitement
statistique du signal, réseaux (architectures, protocoles, internet des objets, ...), services, informatique répartie et
ubiquitaire (réseaux sociaux, cloud, intelligence collective). Pour ce faire, nous utilisons et concevons des outils, méthodes et modèles de type statistiques, optimisation combinatoire et distribuée, files d’attente, graphes, méthodes
formelles, analyse numérique.... La couverture scientifique qui est assez large, s’explique par notre appartenance à
une école d’ingénieur généraliste dans le domaine des télécommunications. Notre ambition est de confirmer notre
positionnement comme un laboratoire scientifique de qualité internationale reconnue qui puisse être un acteur
important au sein de la future Université Paris Saclay.
Pour cela, nous avons mené une politique scientifique durant ce quadriennal qui s’est appuyée fortement sur les
recommendations de la précédente évaluation AERES. Nous avons en particulier réorganisé en début de quadriennal
nos quatre précédentes équipes par reconfiguration de nos deux équipes Réseaux et par intégration d’un groupe
Apprentissage Statistique et Reconnaissance des Formes et d’un groupe Géolocalisation. Cette réorganisation a
conduit aux quatre nouvelles équipes suivantes :
– Equipe ACMES : Algorithmes, Composants, Modèles et Services pour l’Informatique Répartie : 12 ECs 19
doctorants. Responsable : Bruno Defude ;
– Equipe METHODES : Méthodes et Modèles pour les Réseaux : 12 ECs, 23 doctorants. Responsable : Walid
Ben Ameur ;
– Equipe R3S : Réseaux, Systèmes, Services, Sécurité : 21 ECs, 58 doctorants. Responsable : Maryline Laurent ;
– Equipe TIPIC : Traitement de l’Information Pour Images et Communication : 11 ECs, 12 doctorants. Responsable : François Desbouvries.
Nous avons, au cours de ce quadriennal, porté un effort tout particulier :
– à un plus fort ancrage dans le CNRS : en particulier par une participation plus forte à l’organisation de
journées thématiques dans les GDR ASR, I3, RO et ISIS de l’INS2I, par l’organisation d’une école d’été
"Cloud Computing" parrainée par les GDR ASR et I3, par deux actions GDR ASR "Objets Intelligents
Sécurisés et Internet des Objets" et "Cloud Computing", par la participation à plusieurs projets PICS, STIC
Asie, STIC AmSud..., par le recrutement d’une chaire CNRS et de deux Maîtres de Conférence en délégation
CNRS.
– au développement de nouvelles synergies intra et inter équipes, initiées en particulier par de nombreux séminaires transversaux et séminaires d’équipes (voir rapport scientifique des quatre équipes et Annexe 10.2).
– à une forte incitation à publier nos résultats de recherche (y compris ceux issus de recherches partenariales)
dans des revues de référence de chaque domaine, sans par ailleurs réduire notre activité de réponses à projets
européens et ANR en prise avec les besoins des industriels, et des opérateurs en réseau et télécommunication.
Celle-ci s’est appuyée sur une liste de revues cibles que nous avons dressée dans chaque sous domaine de
recherche de nos quatre équipes.
8
– au recrutement de nouveaux membres par un rôle accru dans la politique de recrutement de nouveaux ECs
dans Télécom SudParis.
– à l’amplification de nos collaborations internationales. En particulier, certains ECs ont consolidé au cours de
ce quadriennal des relations pérennes avec certains instituts étrangers qui leur amènent un flux de doctorants
réguliers (Collaboration TIPIC avec l’Université Fédérale de CEARA (UFC) au Brésil par exemple). Citons
également dans ce cadre la création d’un laboratoire franco-coréen codirigé par deux directeurs scientifiques :
Noel Crespi (Samovar) et Ilyoung Chong (Hankuk University of Foreign Studies).
– à la participation (à travers le comité interne de la recherche de TSP dont la plupart des membres sont des
ECs de Samovar) à la politique de financement des actions de recherche amont (bourses de thèse) ou de valorisation (CDD ingénieurs). Ce financement provient soit directement de Télécom SudParis, soit de l’institut
Mines-Télécom et résulte du prélèvement effectué sur nos activités de recherche contractuelle augmenté de
l’abondement Carnot.
1.3
Profil général d’activités
Notre laboratoire participe aux quatre principales missions, de recherche académique (production scientifique
avec communications dans des revues et conférences...), d’interactions avec l’environnement social, économique
et culturel (expertise, transfert, contrats, dépôt de brevet...), d’appui à la recherche (animation scientifique au
niveau national et international...) et de formation par la recherche (organisation et formation au niveau master,
qu’il s’agissent de masters universitaires ou de Voies d’Approfondissement "Recherche" dans le cadre du cursus
ingénieur à TSP, encadrement de doctorants et de stagiaires...). Notre profil d’activité se répartit globalement
comme suit.
SAMOVAR
Equipe ACMES
Equipe METHODES
Equipe R3S
Equipe TIPIC
Recherche
académique
40
40
43
33
50
Interactions
avec l’environnement
24
25
20
30
15
Appui
à la recherche
15
15
15
15
15
Formation
par la recherche
21
20
22
22
20
Samovar a un profil d’activité caractérisé par une recherche académique forte (35% en moyenne) associée à un appui
à la recherche significatif (15% en moyenne) et une participation active à la formation par la recherche (25% en
moyenne). Dû à notre domaine de recherche, les télécommunications, pour lequel il existe un secteur industriel très
fort en France, nous avons une partie environnement social, économique et culturel significative (25% en moyenne),
avec des collaborations importantes avec les acteurs industriels et des activités de valorisation riches (20 brevets
déposés sur la période). Notons que R3S est fortement diversifiée dans ses activités avec des interactions avec
l’environnement plus fortes que les autres équipes. Le détail de ces missions est décrit dans le bilan scientifique des
quatre équipes.
1.4
Principaux indicateurs du laboratoire
Afin de quantifier les évolutions de notre laboratoire par rapport aux deux précédents quadriennaux, nous
présentons ici quelques informations concernant nos effectifs et principales productions. Notons que le nombre
d’ECs de Samovar a augmenté faiblement, ce qui peut s’expliquer par une diminution des recrutements externes à
Télécom SudParis et une stabilisation du périmètre thématique de Samovar. Nous observons par contre une très
forte augmentation du nombre de HDR qui s’est accompagnée d’une augmentation plus réduite du nombre de
doctorants, améliorant ainsi fortement le taux d’encadrement de doctorants par HDR.
Indicateurs / dates
Enseignants chercheurs
Docteurs d’état ou HDR
Doctorants
1/10/2005
33
11
73
9
1/10/2009
51
21
97
1/9/2013
56
34
112
Concernant notre production scientifique, nous avons classé nos articles de revue et de conférence avec comité de lecture en deux sous ensembles : classés et non classés (classés pour répertoriés et non classés pour non répertoriés dans
au moins une des bases de données ISI Web of Knowledge et ERA/CORE http ://core.edu.au/index.php/categories/
team liste de Février 2011). Avec cette classification, les principaux indicateurs sont donnés par le tableau cidessous. Bien que les durées évaluées soient différentes (5 ans pour les deux précédents quadriennaux et 6 ans
pour celui-ci), notons une très forte croissance de ces indicateurs, en particulier celui du nombre de publications
en revues internationales classées.
Indicateurs / périodes
Revues classées
Conférences classées
Brevets déposés
Thèses soutenues
HDR soutenues
2002-2005
45
271
13
32
2
2005-2009
122
447
11
75
7
2008-2013
273
753
20
132
15
En ce qui concerne nos ressources propres, notre laboratoire s’est appuyé sur les différentes sources propres de
financement suivantes (voir détails par équipe).
Contrats Pole de compétitivité
Projets ANR
Projets européens
Contrats industriels
Bourses CIFRE
Ministères français, Ecoles doctorales, DGA,...
Bourses gouvernements étrangers
Soutien et bourses Institut Mines Télécom
Soutien CNRS
Total
2008
452
599
889
120
127
182
217
186
100
2873
2009
513
587
905
53
226
193
245
335
70
3127
2010
496
593
1130
62
272
177
298
416
45
3488
2011
747
657
1038
206
431
199
426
429
35
4170
2012
654
410
2015
260
502
230
421
567
22
5081
2013
648
302
2093
196
301
182
393
508
31
4654
Total
3510
3149
8069
897
1859
1163
2000
2442
303
23393
Samovar a donc disposé d’une forte capacité à financer sa recherche sur ressources propres. Le montant total cumulé
sur la période 2008-2013 de ses financements a atteint près de 23,4 Me en augmentation régulière en cohérence avec
l’arrivée de nouvelles thématiques.
Environ un tiers de ce financement provient des bourses de différentes sources dont l’IMT. Les deux tiers restant
proviennent de projets collaboratifs, équilibrés sur des financements européens et nationaux (50% européen de type
FP7 et ITEA, 22% pôles de compétitivité, 20% ANR, 8% industriels).
1.5
1.5.1
Organisation et vie de l’unité de recherche
Thématiques de nos quatre équipes
A l’issue de notre réorganisation finalisée courant 2011, les activités principales de nos quatre équipes sont les
suivantes :
Equipe ACMES
Cette équipe s’intéresse principalement à la définition de modèles, algorithmes et outils pour la construction
d’applications réparties et/ou diffuses (pervasives). Généralement, ces applications sont dynamiques et évoluent
dans des environnements à grande échelle. Les applications diffuses sont en plus, caractérisées par la prise en
compte d’équipements et de moyens de communication très hétérogènes. Ces caractéristiques amènent à proposer
de nouvelles techniques de conception, de déploiement et d’exécution afin d’améliorer la vérification, la variabilité
et l’adaptabilité des applications. La démarche de recherche de l’équipe consiste à aborder les problèmes des
différentes applications réparties et diffuses depuis la couche applicative jusqu’à la couche réseau en se basant sur
des compétences variées en gestion de données et de connaissances (modélisation, ontologies, raisonnement logique),
en gestion de procédés métier (workflows, réseaux de Petri, maintien de cohérence, composition de services), en
systèmes répartis (algorithmes répartis, intergiciel, pair-à-pair, agents mobiles, services computing), en génie logiciel
(ingénierie des modèles, modèles de composants, ingénierie de procédés). Les environnements de déploiement cibles
10
vont du très petit (réseaux de capteurs, internet des objets) au très grand (cloud computing). Les applications
privilégiées sont l’éducation, le bâtiment intelligent, l’aide aux personnes, le e-commerce mobile et les jeux pervasifs.
Equipe METHODES
Les domaines de compétence de cette équipe se situent à l’interface des réseaux, de l’informatique et des mathématiques appliquées incluant la modélisation, l’évaluation de performances, l’optimisation, le test et validation,
et la simulation. Les recherches comprennent un volet fondamental et un volet applicatif lié principalement aux
réseaux. Les méthodes polyédriques, les bornes stochastiques, les méthodes formelles, l’optimisation robuste, les
files d’attente, la théorie des graphes, la théorie des jeux et les méthodes d’agrégation sont quelques exemples de
recherches fondamentales. L’ingénierie du trafic dans les réseaux mobiles, l’évaluation des architectures des réseaux
optiques et des futurs réseaux d’accès, la simulation des réseaux de capteurs, le test dans les réseaux ad hoc, le
test des services web, la formation des clusters dans les réseaux de capteurs et le routage robuste font partie des
thèmes de recherche applicatifs de cette équipe dans le domaine des réseaux.
Equipe R3S
Cette équipe s’intéresse aux architectures de réseaux et de services, à la sécurité des réseaux et des systèmes et
aux technologies avancées pour les communications du futur. Elle s’appuie sur des méthodes et des modèles, mais
se caractérise par la prise en compte des contraintes architecturales, protocolaires et systèmes des réseaux. R3S
explore de nouvelles pistes de recherche menant parfois à la conception d’architectures et de protocoles entièrement
originaux, pour lever des verrous scientifiques, technologiques ou normatifs induits parfois par les organismes de
standardisation. Cette équipe contribue aux travaux sur les réseaux très haut débit optiques, sur l’Internet des
objets, sur la mobilité, sur les réseaux auto-organisés, sur les architectures orientées service (SOA) et sur les
réseaux et services virtuels. Elle développe plus particulièrement des compétences de haut niveau dans le domaine
de la sécurité, de l’optique, des systèmes et des objets communicants, et de la virtualisation.
Equipe TIPIC
Les domaines de compétences de cette équipe se situent à l’interface de la "couche physique" (transmission et
traitement de l’information) des STIC et des mathématiques appliquées (processus stochastiques, apprentissage,
réseaux de capteurs, analyse statistique d’algorithmes). Les recherches sont ainsi principalement centrées sur des
méthodes de traitement statistique du signal et des images et leurs applications entre autres à la reconnaissance de
forme et font largement appel à des modélisations mathématiques récentes ou originales. En particulier, certaines
études sont concentrées sur des méthodes d’inférence Bayésienne dans des modèles Markoviens cachés (et extensions) et sur l’analyse de performances statistiques théoriques d’algorithmes séquentiels et itératifs. Les différentes
applications étudiées ou potentielles sont les communications numériques, la localisation et la poursuite de cibles,
l’authentification biométrique, l’imagerie satellitaire ou médicale ... A ces activités s’ajoutent des contributions
originales de calculs numériques de champs électromagnétiques (lancer de faisceaux gaussiens).
1.5.2
La vie du laboratoire
Ces différentes équipes s’appuient sur l’assistance administrative de deux ITA CNRS (en gestion administrative
et financière, et en ressources documentaires). Elles reçoivent aussi un support administratif et logistique de la part
de Télécom SudParis, lequel est divisé en différents départements qui sont des unités administratives de gestion qui
ont en charge les budgets, les recrutements, les missions et supervisent les enseignements en rendant compte à la
direction de Télécom SudParis à travers sa Direction de la Recherche et des Formations Doctorales et sa Direction
du Programme Ingénieur.
La gouvernance du laboratoire est prise en charge par le directeur, les deux directeurs adjoints, les quatre
responsables d’équipe et le Conseil de Laboratoire. Le directeur est chargé des relations avec la direction de l’INS2I
et avec la délégation Ile de France Est. Les décisions concernant les arbitrages de budget et les choix importants
sont prises par le conseil de Laboratoire.
En particulier, la procédure d’admission dans Samovar des ECs issus de recrutements présents ou passés de
Télécom SudParis a été la suivante : ceux ci font une demande individuelle qui est examinée en conseil de Laboratoire
et sont intégrés si les conditions suivantes sont réunies, travail de recherche dans l’une des thématiques actuelles
d’une des quatre équipes, recherche validée par au moins un équivalent de deux publications internationales en
revues dans les deux dernières années, et cooptation par l’équipe concernée. Par ailleurs, les thématiques nouvelles
ont fait l’objet de candidatures qui ont été proposées lors des évaluations quadriennales dans leur partie projet
11
(ainsi les thématiques Apprentissage et Reconnaissance des Forme et Géolocalisation ont été intégrées en 2011).
Par ailleurs, le conseil du laboratoire joue un rôle accru depuis notre dernière évaluation dans le recrutement de
nouveaux ECs dans TSP et dans les promotions Maître de Conférence/Professeur de ses membres. Dans un de ses
derniers conseils, le conseil de laboratoire a proposé la candidature de Walid Ben Ameur aux tutelles CNRS et
TSP comme futur directeur de Samovar.
Les compte-rendus des différents conseils de laboratoire (au moins 6 par an) sont accessibles sur le site intranet
du laboratoire.
1.5.3
Conseil de laboratoire
Le conseil de laboratoire a été renouvelé lors des élections du 17 mars 2011. Il est actualisé en fonction des
mobilités. A l’heure actuelle, sa composition est la suivante :
Membres de droit :
– le directeur de l’unité : Jean Pierre Delmas ;
– le directeur adjoint : Monique Becker.
5 membres nommés :
– les responsables des équipes de recherche ou leur représentant
– Bruno Defude, directeur adjoint et responsable de l’équipe ACMES
– Walid Ben Ameur, responsable de l’équipe METHODES
– Maryline Laurent, responsable de l’équipe R3S
– François Desbouvries, responsable de l’équipe TIPIC
– le Directeur de la recherche de TSP : Djamal Zeghlache (jusqu’au 1er septembre 2013), puis Bernadette
Dorizzi.
8 membres élus :
– 6 enseignants chercheurs :
– Catherine Lepers (R3S)
– Tijani Chahed (METHODES)
– Christine Letrou (TIPIC)
– Samir Tata (ACMES)
– Vincent Gauthier (R3S)
– Sophie Chabridon (ACMES)
– un suppléant : Michel Marot (R3S)
– 1 représentant des Ingénieurs, Techniciens et personnels Administratifs : Céline Bourdais.
– 1 représentant des doctorants : Mohamed Mohamed, élu le 19 mars 2013.
1.6
Faits marquants
Les faits scientifiques et institutionnels suivants ont été particulièrement importants pour notre laboratoire :
– Les indicateurs de productions scientifiques (revues et conférences classées) ont été en très nette progression
par rapport au précédent quadriennal. Certaines de ces productions ayant été particulièrement remarquées
dans nos communautés scientifiques ont été citées dans les fiches résumés d’équipe en Annexe 10.1.
– Durant la période, les équipes ACMES et R3S ont mené conjointement une action de recherche transversale
sur le cloud computing (visions réseaux et services). Ce travail conjoint a été facilité par l’utilisation d’une
plateforme de cloud commune. Les problématiques scientifiques abordées ont été le placement de ressources
par des modèles exacts et heuristiques, l’interopérabilité et la fédération de clouds via la définition d’interfaces
standards, l’élasticité, et le monitoring - reconfiguration d’applications et de services. Tous ces travaux ont fait
l’objet de publications dans les conférences majeures du domaine (CloudCom, IEEE SCC, CLOSER, IEEE
Cloud par exemple). Les deux équipes ont participé à plusieurs projets collaboratifs (citons Compatible
One, Easi Clouds et OpenPaaS) avec les industriels majeurs du domaine en France (Bull, Thalès, Prologue,
Linagora). Certains travaux ont pu être valorisés comme des extensions du standard OCCI (auprès de l’Open
Grid Forum) ou des contributions logicielles à un broker de clouds (Compatible One). Enfin, cet ensemble
de travaux nous a donné une légitimité sur le domaine qui nous a permis de lancer une action transversale
12
sur le cloud computing dans le cadre du GDR ASR (Samir Tata en est le co-animateur avec Pierre Sens du
LIP6) et d’organiser une école d’été dans nos locaux d’Evry avec le soutien scientifique des GDR ASR et I3
de l’INS2I.
– Le recrutement d’un maître de conférence en novembre 2011 dans le cadre d’une chaire CNRS. Celui-ci a été
une marque de confiance de l’INS2I qui nous a permis de renforcer notre laboratoire par le développement
de la composante optimisation distribuée et apprentissage au sein de l’équipe METHODES. Signalons aussi
le recrutement de deux Maîtres de Conférence en délégation CNRS, un dans l’équipe ACMES et l’autre dans
l’équipe R3S.
– Télécom SudParis est membre de l’Idex Paris Saclay. Dans ce cadre les ECs de Samovar participent activement
au montage de nouveaux masters et école doctorales ainsi qu’aux réponses aux Appels d’Offre Recherche.
Nous participons ainsi à l’Institut de la Société Numérique, projet IDEX accepté en 2012 et coordonné par
Télécom ParisTech.
– Le laboratoire Samovar est membre du labex Digicosme. Digicosme est un laboratoire d’excellence en Sciences
du Numérique financé de 2012 à 2019 à hauteur de 9 Me dans le cadre du programme investissements
d’avenir. Il est porté par la fondation de coopération Paris-Saclay et participe à l’initiative d’excellence
(IDEX) Paris-Saclay. Il est le fruit d’un partenariat de plus de 10 ans entre les établissements au sein de
projets communs dans le cadre d’un pôle commun de recherche en informatique (PCRI) puis du Réseau
Thématique de Recherche Avancée Digiteo.
Digicosme soutient la recherche dans les STIC à travers des bourses de thèse et des financements pour inviter
des chercheurs de haut niveau. Des bourses sont également attribuées pour aider des étudiants à suivre l’un
des masters du plateau de Saclay. Les masters coordonnés par TSP sont éligibles à ce type de bourses. Le
labex Digicosme va jouer un rôle de catalyseur de collaborations scientifiques entre les laboratoires STIC de
Saclay. Ce laboratoire commence juste à se structurer. Les ECs de Samovar ont été très présents lors du 1er
séminaire scientifique de juillet 2013. Nous y avons organisé une session et nous sommes co-animateurs de la
tâche "network centric design". Nous avons aussi bénéficié ces dernières années de plusieurs financements de
projets de la part de DIGITEO.
– L’installation par anticipation de l’Institut Télécom sur le campus Paris Saclay. Des ECs et doctorants de
l’Institut Télécom ont intégré à partir de Mars 2012, les bâtiments de Nano-INNOV, gérés par le CEA et
construits sur le site de Saclay. Ces ECs travaillent sur des thématiques de recherche pouvant donner lieu à
des collaborations avec les équipes du CEA-LIST. Parmi ceux-ci, figurent 13 ECs de Samovar des équipes
METHODES, R3S et TIPIC accompagnés de 15 doctorants qui sont répartis dans les 3 groupes suivants :
– Protocoles et algorithmes pour les applications de smart Grid et véhiculaires (équipes R3S et METHODES) ;
– Intermédia, interaction pour le multimedia (biométrie, maison intelligente, geste) (équipe TIPIC) ;
– Réseaux optiques et systèmes de communications optiques très haut débit ; caractérisation de composants
photoniques (équipe R3S).
Cette intégration a permis entre autres de concevoir et d’installer la plateforme MobileMii à Nano-INNOV en
collaboration avec le CEA-LIST. Celle-ci offre un cadre intéressant pour répondre aux besoins des domaines
TIC et Santé et espaces intelligents, notamment dans les thèmes santé, longévité et qualité de vie, télévigilance et surveillance. A noter aussi l’intallation dans les bâtiments de Nano-INNOV de nos plateformes
optique et photonique. Les travaux de recherches menés sur ces plateformes permettent de valider de nouveaux
concepts de réseaux, de systèmes et de caractériser de nouveaux composants photoniques.
– Citons aussi la création récente de l’International Laboratory on Future Media and Services (ILLUMINE).
Ce laboratoire de recherche sans mur réunit l’Institut Mines-Télécom et quatre acteurs majeurs coréens
de la recherche : KAIST (Korean Advanced Institute of Science and Technology), l’ETRI (Electronics and
Telecommunications Research Institute), Hankuk University of Foreign Studies et Kwangwoon University.
L’inauguration de ce laboratoire franco-coréen a eu lieu le 7 juin 2013 à KAIST. Ce laboratoire est codirigé
par deux directeurs scientifiques : Noel Crespi (Samovar) et Ilyoung Chong (Hankuk University of Foreign
Studies). La création de ce laboratoire s’inscrit dans la continuité d’échanges et de collaborations de recherche
entre Samovar et la Corée actifs depuis les années 2008.
13
2
Bilan scientifique de l’équipe ACMES
L’équipe ACMES regroupe les enseignants-chercheurs en informatique du laboratoire. Elle couvre les thématiques systèmes répartis, gestion de données et de connaissances, fouille de données, workflows et services. Elle est
organisée en trois axes (intergiciels et algorithmique pour les environnements ubiquitaires, intelligence collective et
sociale, services, workflows et cloud) qui sont en interaction.
2.1
Objectifs scientifiques
L’équipe ACMES s’intéresse principalement à la définition de modèles, algorithmes et outils pour la construction
d’applications réparties et/ou diffuses (pervasives). Généralement, ces applications sont dynamiques et évoluent
dans des environnements à grande échelle. Les applications diffuses sont en plus caractérisées par la prise en compte
d’équipements et de moyens de communication très hétérogènes. Ces caractéristiques nous amènent à proposer de
nouvelles techniques de conception, de déploiement et d’exécution afin d’améliorer la vérification, la gestion de la
variabilité et l’adaptabilité des applications.
Notre démarche de recherche consiste à aborder les problèmes des applications réparties et diffuses depuis la
couche applicative jusqu’à la couche réseau en nous basant sur nos compétences variées en gestion de données et de
connaissances (modélisation, ontologies, raisonnement logique), en gestion de procédés métier (workflows, réseaux
de Petri, maintien de cohérence, composition de services), en systèmes répartis (algorithmes répartis, intergiciel,
pair-à-pair, agents mobiles, service computing), et en génie logiciel (ingénierie des modèles, modèles de composants,
ingénierie de procédés).
Les environnements de déploiement cibles vont du très petit (réseaux de capteurs) au très grand (cloud computing). Nos domaines applicatifs privilégiés sont l’éducation, le bâtiment intelligent, l’aide aux personnes, le transport,
le e-commerce mobile et les jeux pervasifs.
2.2
Membres de l’équipe
Cette équipe est constituée au 01/09/2013 des personnels suivants :
Professeurs et directeurs d’études IMT : Djamel Belaïd, Amel Bouzeghoub (HDR), Bruno Defude (HDR),
Samir Tata (HDR), Daqing Zhang.
Maitres de conférence HDR : Chantal Taconet.
Maitres de conférence et ingénieurs d’études IMT : Sophie Chabridon, Denis Conan, Walid Gaaloul, Alda
Gancarski, Claire Lecocq.
Chercheurs associés : Sadok Ben Yahia (HDR, FST Tunis, depuis le 1/1/2012). Nous n’avons pris en compte
que ses publications directement liées à un travail commun avec notre équipe.
Délégations : Kais Klai (MCF à université de Paris 13 - LIPN) entre le 1/10/2012 et le 30/09/2013
Post-doctorants : Nguyen Ngoc Chan (2013), Zhiyong Yu (2012-13)
Doctorants : 19
14
2.3
2.3.1
Axes de recherche
Intergiciels et algorithmique pour les environnements ubiquitaires
Membres : Djamel Belaïd, Guy Bernard (HDR, jusqu’au 1/1/2011, retraité), Sophie Chabridon, Denis Conan,
Claire Lecocq, Sébastien Leriche (jusqu’au 1/2/2013, mutation à l’ENAC), Chantal Taconet (HDR) ;
Doctorants : 9 dont 5 soutenues
Post-doctorants : Zakia Iman Kazi Aoul (mai 2008 à février 2009), Alain Ozanne (décembre 2008 à mars 2011)
Ingénieurs de recherche : Cao-Cuong Ngo (décembre 2009 à décembre 2010), Cong Kinh Nguyen (novembre
2008 à décembre 2010 )
Nous nous intéressons aux algorithmes et services intergiciels pour les environnements mobiles (équipements,
composants logiciels et utilisateurs mobiles), ouverts (arrivée et départ de nouveaux équipements et services),
ambiants (adaptation du système à l’environnement ambiant) et diffus (les dispositifs et systèmes informatiques
disparaissent). Les contributions sur la période s’articulent en quatre points : algorithmique répartie pour réseaux
très dynamiques, services intergiciels répartis pour l’observation du système et de son environnement ambiant,
intergiciels et algorithmes répartis pour les adaptations dynamiques, et déploiement autonomique.
Algorithmique répartie pour réseaux très dynamiques
En vue de la fiabilisation des applications réparties en environnement ubiquitaire, nous nous intéressons à la
problématique de la tolérance aux entraves spécifiques à ces environnements, plus précisément les déconnexions et les
partitionnements, en plus des défaillances. Nos travaux sur cette problématique ciblent la construction de solutions
algorithmiques pour les services intergiciels de communication de groupe. Nous avons commencé par étudier plus
particulièrement la partie gérant la formation des groupes. Par analogie avec l’approche que nous suivons en matière
d’adaptation dynamique en cours d’exécution des applications ubiquitaires sensibles au contexte, les solutions
algorithmiques que nous développons font collaborer les algorithmes des services intergiciels avec ceux de la partie
applicative : c’est l’approche collaborative mise en avant dans [Satyanarayanan, 1996] 1 et [Satyanarayanan, 2001] 2 .
Notamment, le résultat d’impossibilité de la gestion de groupe démontré dans [Fischer et al., 1985] 3 et [Chandra
et al., 1996] 4 implique que le service de gestion de groupe ne peut pas fournir seul (comme dans une approche par
« transparence ») des informations de qualité suffisante sur les défaillances, les déconnexions, et les partitionnements
dans les réseaux très dynamiques.
Nous avons commencé par étudier la différence entre la détection de défaillances et la détection de déconnexions,
puis de partitionnements [254, 182]. Ensuite, nous avons travaillé à l’uniformisation du traitement de la détection
de ces trois types d’entraves pour construire un service de gestion de groupe partitionnable pour systèmes répartis
très fortement dynamiques. Comme montré dans [Pleish et al., 2008] 5 , aucune des spécifications existantes dans
la littérature ne satisfait les deux exigences antagonistes suivantes : 1) être assez forte pour fournir des garanties
utiles aux applications réparties dans les systèmes partitionnables, 2) être assez faible pour être résoluble. Dans
nos travaux, nous fournissons à notre connaissance la première spécification respectant ces deux exigences [122,
272, 309]. Nous commençons par définir un modèle de système réparti adapté aux caractéristiques des réseaux
mobiles spontanés. Concernant la première exigence, notre spécification de gestion de groupe partitionnable évite
l’apparition de vues dites capricieuses : l’apparition ou la disparition d’un processus d’un groupe est la conséquence
d’un événement effectivement survenu dans le monde réel. Pour montrer le respect de la seconde exigence, nous
implantons la spécification en transformant le problème en une séquence de consensus dits abandonnables, chaque
consensus étant constitué d’un détecteur ultime des α participants d’une partition et d’un registre ultime par
partition. Une thèse a été soutenue en 2012 (Léon Lim) et 4 publications ont été effectuées sur la période.
1. Satyanarayanan, M. (1996). Fundamental Challenges in Mobile Computing. In Proc. 15th ACM Symposium on Principles of
Distributing Computing, pages 1–7, Philadelphia, USA.
2. Satyanarayanan, M. (2001). Pervasive Computing : Vison and Challenges. IEEE Personal Communications, 8(4) :10–17.
3. Fischer, M. J., Lynch, N. A., and Paterson, M. S. (1985). Impossibility of distributed consensus with one faulty process. Journal
of the ACM, 32(2) :374–382.
4. Chandra, T., Hadzilacos, V., Toueg, S., and Charron-Bost, B. (1996). On the Impossibility of Group Membership. In Proc. 15th
ACM Symposium on Principles of Distributing Computing, Philadelphia, USA.
5. Pleish, S. and Rutti, O. and Schiper, A. (2008). On the Specification of Partitionable Group Membership. In Proc. 7th European
Dependable Computing Conference, Kaunas, Lithuania, pages 37–45
15
Services intergiciels répartis pour l’observation du système et de son environnement ambiant
Que ce soit pour l’informatique mobile (besoin d’identifier des situations dans des environnement d’exécution instables), pour l’informatique diffuse (besoin d’analyser les informations en provenance de l’environnement ambiant)
ou pour l’informatique autonomique (besoin d’observation et d’analyse du système), la prise de décision pour le
déclenchement d’adaptations repose sur des services intergiciels qui fournissent au système des informations de
contexte pertinentes et de haut niveau d’abstraction. Nous avons proposé une approche impérative pour d’une part
formuler des expressions de contexte et d’autre part les transformer en un graphe d’assemblage de composants
de contexte [69]. Ces travaux ont été effectués dans le cadre du développement du cadriciel COSMOS. Sur cette
période, nous avons proposé un langage dédié (COSMOS DSL) pour décrire les expressions de contexte. Nous avons
suivi l’approche transformation de modèle pour produire des artefacts logiciels de gestion de contexte à partir des
expressions de contexte. En collaboration avec l’axe « Intelligence Collective et social », nous avons comparé les
approches impérative d’une part et par inférence d’autre part pour l’obtention d’informations de contexte de haut
niveau d’abstraction. En outre, les informations de contexte étant par nature imprécises et parfois incohérentes,
nous avons proposé des algorithmes afin d’extraire, interpréter et analyser la qualité des informations de contexte.
Enfin, nous nous sommes attachés à proposer des solutions intergicielles permettant de libérer le concepteur d’applications des aspects liés à la gestion de contexte en lui proposant d’exprimer des contrats d’observation de contexte.
L’ensemble de ces travaux ont donné lieu à plusieurs publications [49, 247, 293, 153, 186, 2, 65]. Une thèse a été
soutenue sur la période (Zied Abid) et trois thèses sont en cours sur le sujet (Nadia Masmoudi, Samer Machara
Marquez et Sam Rottenberg). Un projet ANR INFRA a démarré en 2012 (INCOME, INfrastructure de gestion de
COntexte Multi-échelle pour l’Internet des Objets avec l’IRIT Toulouse et la société ARTAL).
Intergiciels et algorithmes répartis pour adaptations dynamiques de systèmes répartis
Dans un premier temps, nos travaux sur l’adaptation dynamique ont porté sur la phase de déploiement. Nous avons
proposé le concept d’assemblage de composants sensible à son contexte d’exécution. Le résultat étant la construction
dynamique d’un assemblage adapté à la fois aux caractéristiques logicielles et matérielles des terminaux et serveurs
ainsi qu’aux caractéristiques de l’environnement ambiant (utilisation des contrats lors du déploiement [48]). Durant
cette période, nous avons proposé d’étendre la phase d’adaptation du système lors de son exécution. Pour cela,
nous avons proposé d’ajouter une préoccupation de sensibilité au contexte dans le processus de conception des
applications [64, 292]). Le résultat du processus de conception est un modèle d’adaptation qui dirige les adaptations à l’exécution. La définition de modèles d’adaptation va de pair avec des intergiciels qui mettent en œuvre les
adaptations à l’exécution. Nous avons proposé des intergiciels pour la sélection dynamique d’algorithmes de synchronisation de données [197], pour la sélection de terminaux [242] et de composants [228], pour la reconfiguration
dynamique de composants [65], pour la sélection de patrons d’adaptation [60], ainsi que pour la composition de
services [229, 32]. Trois thèses ont été soutenues sur le sujet dans la période (Hamid Mukhtar, Abdul Malik Khan
et Imen Ben Lahmar).
Déploiement autonomique de systèmes répartis
Nous nous sommes intéressés à l’automatisation du déploiement de logiciels répartis dans des environnements ouverts et des systèmes grande échelle (tels les grilles et les systèmes P2P). Ces environnements sont par nature
distribués, hétérogènes et de nature instable. Nos propositions concernent le déploiement décentralisé de composants logiciels en environnement instable. Pour un certain nombre de cadriciels de déploiement distribué, le domaine
de déploiement doit être connu à l’avance. Dans nos travaux, nous nous intéressons à un domaine de déploiement
découvert dynamiquement et potentiellement instable. Nous avons proposé un langage dédié au déploiement autonomique pour exprimer des contraintes de déploiement sans connaissance préalable du domaine de déploiement.
Nous avons conçu une infrastructure répartie pour découvrir le domaine de déploiement, collecter les propriétés
des sites cibles afin de résoudre les contraintes de déploiement. Enfin, nous proposons un intergiciel à base d’agents
mobiles pour la réalisation et la supervision du déploiement autonomique. Ces travaux ont donné lieu à deux
publications sur la période [124, 267]. Une thèse est en cours sur ce sujet (Mohamed Amine Matougui).
2.3.2
Services, Workflows et Cloud
Membres : Djamel Belaid, Bruno Defude (HDR), Walid Gaaloul, Kais Klai (Délégation CNRS dans l’équipe en
2012-13) Samir Tata (HDR) ;
16
Post-doctorants : Zhang Bing Zhou (2011), Ngoc Chan Nguyen (2012-2013), Mohamed Sellami (2012-2013)
L’hétérogénéité des ressources des environnements distribués, pervasifs ou de type cloud ainsi que le déploiement
et la gestion dynamiques et à la demande des applications à base de services représentent des défis majeurs. Il est
donc indispensable de s’appuyer sur des méthodologies et des outils de composition dynamique de ressources de
plateforme virtuelle comme on effectue de nos jours la composition dynamique et autonomique d’applications et de
services. La principale question à laquelle nous nous intéressons ici est la suivante : Comment peut-on développer des
plateformes permettant le déploiement, l’exécution et la gestion de tout le cycle de vie d’applications peu importe
leurs langages de développement, leurs modèles de composants/services, leurs paradigmes de programmation ou
leurs protocoles de communications applicatifs ?
Nous nous intéressons donc dans cet axe de recherche aux applications basées sur les services évoluant en
environnements distribués, pervasifs ou de type cloud. Ces applications englobent les procédés d’entreprise (ou
encore workflows), les orchestrations de services (par exemple modélisées en BPEL) ou encore les architectures
de services (par exemple modélisées en SCA). Dans ce contexte, nos travaux visent le développement de modèles,
algorithmes et outils pour supporter tout le cycle de vie d’applications couvrant les phases de (1) la modélisation,
(2) l’analyse, (3) la gestion (déploiement, surveillance et reconfiguration) et (5) la ré-ingénierie par la fouille de
procédés d’entreprise.
Modélisation d’applications à base de services
Avec la démocratisation des procédés métier en entreprise, la modélisation/conception de procédés se base de
plus en plus sur la réutilisation de services et de parties de procédés existants. Pour identifier les services à intégrer/réutiliser, de nombreux travaux de recherche, basés sur des techniques de découverte et/ou de recommandation
de services, ont été conduits dans les milieux académiques ou industriels.
D’une part, les travaux existants font des recommandations sans tenir compte des données qui reflètent l’intérêt
des utilisateurs et peuvent demander des informations supplémentaires aux utilisateurs. D’autre part, plusieurs
techniques ont été élaborées pour rechercher des modèles de procédés métier similaires, ou à partir de modèles de
référence (procédés configurables). Cependant, ces techniques sont lentes, source d’erreurs et grandes consommatrices de ressources humaines. Nos contributions dans ce contexte ont porté sur (1) la description et la découverte
de services, (2) la découverte d’annuaires de services en environnements distribués (étape préalable à la découverte
ou la recommandation de services).
Pour améliorer la découverte de services, nous avons développé un langage de description sémantique de services
qui enrichit les descriptions de services par des références qui portent sur des concepts techniques de services tels
que la pré-condition, l’effet, l’opération, etc. Ces concepts proviennent d’une ontologie dite technique que nous
avons définie en nous basant sur l’intégration des concepts de services de modèles sémantiques de services existants
(WSMO, OWL-S, etc.) [189]. De plus, nous avons défini et implémenté trois algorithmes d’appariement de services.
Les expérimentations que nous avons menées ont montré l’efficacité (en termes de précision et temps de réponse) de
notre technique de découverte de service [190]. Ce travail a été réalisé dans le cadre de la thèse de Y. Chabeb [313].
En ce qui concerne la découverte d’annuaires de services en environnements distribués (étape préalable à la
découverte ou la recommandation de services), nous avons développé une approche de recommandation qui se
compose de deux grandes étapes : la sélection d’un groupe d’annuaires et la recommandation d’un (ou plusieurs)
annuaire(s) de ce groupe [13, 174]. La sélection d’un groupe se base sur un appariement sémantique entre la
requête de l’utilisateur et les descriptions sémantiques des groupes d’annuaires. Toutefois, le groupe sélectionné
peut contenir un nombre important d’annuaires de services. Pour cibler un annuaire, la recommandation est basée
sur l’appariement entre la caractérisation du demandeur de service et la caractérisation de l’annuaire. Cette dernière
est calculée en fonction des caractérisations des différents demandeurs de services ayant dans le passé sélectionné un
service de cet annuaire (Thèse de Mohamed Sellami). Ces travaux se sont continués dans le contexte de services de
gestion de données (Data as a Service ou DaaS, services encapsulant des accès à des sources de données) accessibles
à travers un réseau pair-à-pair [15]. Chaque service est annoté relativement à une ontologie locale de référence.
Pour permettre l’interopérabilité entre les pairs, des correspondances entre ontologies locales sont définies au niveau
de chaque pair. Une requête d’interrogation est formulée comme une requête SPARQL sur une ontologie locale et
son évaluation est faite par invocation d’une composition de services sur une ou plusieurs sources (impliquant le
cas échéant les correspondances entre ontologies). Pour réaliser cette composition, les sources doivent pouvoir être
17
découvertes et nous avons proposé une organisation à base de clustering permettant à la fois de mieux structurer
l’espace de recherche et de pouvoir également remplacer un service défaillant par un autre [6]. Puisque les services
ne sont pas forcément décrits de manière homogène, de la médiation est nécessaire pour transformer les sorties
d’un service en entrées compatibles syntaxiquement et sémantiquement d’un autre service. Nous avons proposé
un mécanisme de médiation basé sur des services et des ontologies de médiation et fonctionnant dans un contexte
pair-à-pair [90].
Ces travaux sur la modélisation d’applications à base de services ont été réalisés avec le support des projets ANR
INFRA SemEUsE (coordonné par Thales) et ANR INFRA PAIRSE (coordonné par l’équipe SOC du laboratoire
LIRIS).
Vérification formelle de propriétés
La vérification des applications à base de services, des procédés métier ou workflows est un problème difficile et
représente un enjeu crucial pour leurs mises en œuvre, déploiements et managements. En effet, il est primordial de
définir formellement des propriétés spécifiques, de développer des techniques de vérification adaptées aux applications à base de services, procédés métier ou workflows et en particulier à leurs environnements de déploiement. En
particulier nous nous sommes intéressés à la modélisation formelle et la vérification de procédés interentreprises.
Ces travaux ont été réalisés en collaboraion avec Kais Klai de l’université Paris 13/LIPN qui a passé un an de
délégation dans l’équipe en 2012-13.
La conception d’un procédé inter-entreprise (PIE) est généralement effectuée de façon modulaire. Chaque procédé est conçu séparément avant que le PIE soit obtenu par composition. Le comportement correct de chaque
procédé (analysé indépendamment des autres) n’apporte aucune garantie sur la correction du comportement du
procédé obtenu par composition (i.e., la plupart des bonnes propriétés ne sont pas préservées par composition).
Par ailleurs, le caractère privé de certaines informations d’une entreprise rend difficile l’accès au modèle global du
PIE pour prouver la correction de son comportement. En effet, un procédé qui cherche un partenaire doit rendre
disponible certaines informations nécessaires à la vérification d’une collaboration éventuelle tout en respectant des
critères de confidentialité internes.
Nous avons proposé une technique de vérifications des PIE basée sur les Graphes d’Observation Symboliques
(GOS). Le GOS représente une technique de vérification efficace puisqu’elle est largement basée sur le principe
d’abstraction. Les données internes à un procédé qui ne sont pas nécessaires à la preuve de la correction du système
sont cachées.
Nous nous sommes alors intéressés à la propriété d’absence de blocage et à la propriété de "soundness" et ses
variantes (weak, relaxed, easy). Nous avons identifié les informations locales à rattacher aux états locaux du GOS
qui nous permettrons de détecter des situations où ces propriétés ne sont pas respectées dans un PIE global du
fait de la composition. Ce travail a donné lieu à plusieurs publications dans des conférences internationales de
renom [31, 238].
Si l’absence de blocage et la soundness sont des propriétés génériques, il est aussi possible de vouloir exprimer
des propriétés spécifiques exprimées avec des logiques temporelles (e.g. LTL ou CTL). Nous avons donc proposé
d’étendre le critère de compatibilité entre procédés à des propriétés spécifiques exprimées avec la logique LTL [81,
22]. Nous avons par ailleurs défini une nouvelle structure appelée TAG pour abstraire le graphe d’accessibilité d’un
réseau temporisé. Cette nouvelle structure nous permettra de vérifier des propriétés temporisées dans les PIE d’une
façon efficace [83].
Par ailleurs, nous nous sommes aussi intéressés, toujours en collaboration avec Kais Klai, à la vérification des
propriétés non fonctionnelles des procédés relatives à leur comportement transactionnel pour assurer une exécution
fiable [163]. D’un autre côté, dans le cadre d’une collaboration avec les universités de Monastir et de Sfax en Tunisie
nous avons proposé une approche formelle de vérification des propriétés structurelles liées à la médiation dans une
composition de services en utilisant une approche dirigée par les modèles [19].
Gestion d’applications à base de service dans le cloud
Nos résultats de recherche sur la gestion d’applications à base de service en environnements distribués, pervasifs
ou de type cloud concernent le déploiement, la supervision et la configuration d’applications. Ils ont été supportés
par les projets FSN OpenPaaS (Fond National pour la société Numérique coordonné par LINAGORA), ITEA
Easi-Clouds (projet européen coordonné par Thales) et FUI CompatibleOne (coordonné par BULL).
18
Nous avons développé un framework pour le déploiement d’applications à base de services en environnement
Cloud. Etant donné un service et son descripteur de déploiement, le framework génère un micro-conteneur dédié
au service métier à déployer muni des services techniques adéquats (communication, mobilité [131], monitoring et
configuration [86], etc.). L’expérimentation de ce conteneur a prouvé son efficacité en termes de consommation de
ressources, de temps de réponse et de passage à l’échelle [178]. A la base de ce Framework, nous avons développé
une approche pour le déploiement automatique des processus BPEL et des applications SCA [14, 94]. Ce travail a
été réalisé dans le cadre de la thèse de S. Yangui.
Nous avons également proposé une approche de supervision et de configuration générique d’applications à
base de services (typiquement décrites en SCA [87]). Concrètement, nous avons conçu et réalisé un framework
permettant à un architecte d’exprimer les besoins de monitoring et de configuration de services d’une application
à base de composants répartis [85]. Ce framework permet à partir de cette description d’ajouter dynamiquement
les fonctionnalités de monitoring et de reconfiguration aux services à déployer. Les expérimentations ont montré
son efficacité en termes de consommation de temps et de ressources mémoire. Dans le même cadre, nous avons
proposé une approche de monitoring et de reconfiguration des ressources dans un environnement Cloud [88]. Cette
approche se base sur une extension du standard OCCI et est indépendante du niveau du service (IaaS, PaaS ou
SaaS). Ce travail a été réalisé dans le cadre de la thèse de Mohamed Mohamed.
Nous avons défini un service générique de gestion de la provenance pour le cloud. La provenance d’un objet
représente toutes les opérations qui lui ont été appliquées depuis sa création. La généricité est assurée par un
modèle métier défini par spécialisation d’un modèle minimal et propre à chaque application. L’existence d’un
modèle minimal commun permet une interrogation de toutes les sources de provenance quel que soit leur modèle
métier. Il est également possible de lier et d’interroger des sources de provenance distribuées portant sur les mêmes
objets. Une implémentation efficace de ce service a été réalisée sur un système NoSQL CouchDB et a montré ses
capacités de passage à l’échelle en utilisant du partitionnement sur plusieurs serveurs [57, 310]. Ce travail a été
réalisé dans le cadre d’une thèse CIFRE avec la société Novapost.
Aide à la conception de procédés d’entreprises et fouille
Pour aider un concepteur de procédé métier, nous avons utilisé une approche de recommandation prenant en compte
les relations entre services du procédé métier et le contexte de voisinage d’un service. Par ailleurs, nous avons développé un langage de requête pour permettre aux analystes métier d’exprimer formellement des contraintes de
filtrage. Enfin, nous avons développé trois applications afin de valider notre approche. Nous avons effectué des
expérimentations sur des données recueillies par nos applications et sur deux grands ensembles de données publiques. Les résultats expérimentaux montrent que notre approche est faisable, précise et performante dans des cas
d’utilisation réels. Ce travail a été réalisé dans le cadre de la thèse de Ngoc Chan Nguyen et a donné lieu à plusieurs
publications (e.g. [307, 128, 170, 171]).
Il est aussi important de faire la ré-ingénierie des procédés à partir de leur utilisation réelle. Pour cela, les techniques de fouille de procédés à partir de leurs traces d’exécution permettent de détecter et corriger des lacunes
de conception/modélisation. Cependant, les traces d’exécution utilisées par les travaux existants sont purement
syntaxiques et présentent plusieurs ambiguités. En se basant sur des traces d’exécution sémantiquement enrichies,
nous avons proposé une approche de découverte des structures organisationnelles. Concrètement, avons défini un
nouveau format de traces d’exécution annotées sémantiquement par une ontologie générique à base d’agents qui décrit la structure organisationnelle et la communication entre les différents acteurs au sein d’un procédé donné. Cette
annotation sémantique nous a permis de créer une base de connaissances organisationnelle en peuplant l’ontologie
par des données existant dans les traces d’exécution annotées. [137]. Par conséquent, nous avons pu découvrir les
relations existant entre les acteurs dans un procédé en utilisant des règles d’inférence sur la base de connaissances
construite.
2.3.3
Intelligence collective et sociale
Membres : Sadok Ben Yahia (HDR, depuis le 1/1/2012), Amel Bouzeghoub (HDR), Bruno Defude (HDR), Alda
Gancarski, Daqing Zhang ;
Post-doctorants : Pablo Samuel Castro Rivadeneira (2011-12), Bin Guo (2009-11), Vaskar Raychoudhury (2011),
Zhiyong Yu (2012-13), Daqiang Zhang (2011-12)
19
La construction d’applications personnalisées ou adaptées aux utilisateurs est devenue incontournable ces dernières années. Cela passe par la prise en compte de ce que l’on appelle généralement le contexte. L’essor des réseaux
sociaux et la multiplication des sources d’acquisition d’informations (capteurs de tout type) ont élargi le contexte
et permettent d’acquérir de l’information sur l’utilisateur beaucoup plus riche et plus dynamique. Les travaux que
nous menons dans cet axe se situent dans la modélisation, l’apprentissage et le raisonnement en vue de faire de
la prédiction basée sur ce contexte élargi au monde physique (capteurs) et aux interactions sociales, ce que nous
nommons l’intelligence collective et sociale (ICS). C’est un domaine de recherche à l’intersection de plusieurs disciplines (réseau de capteurs, informatique mobile et ubiquitaire, apprentissage automatique, fouille de données et
sciences sociales) visant à révéler les modèles d’individus, de groupe et des comportements sociaux. Cela permet
de construire des services complètement novateurs dans des domaines comme la santé, le transport, la sécurité, la
gestion des ressources de la ville ou l’environnement.
L’architecture générale d’un tel système s’articule autour de 4 couches : La couche physique (application internet
et web social, dispositifs mobiles, capteurs physiques ou logiques, réseau ambiant, Internet des objets,...), la couche
données (passage du monde physique à des données brutes, avec des opérations éventuelles d’échantillonnage, de
lissage, de fusion,...), la couche sémantique (transforme les données brutes en connaissances exploitables par les
applications) et la couche application (inclut notamment des fonctions assistance aux utilisateurs construites à
partir des résultats de la couche sémantique). Cette décomposition est complétée par une dimension transversale
qui est la distribution. Nos travaux couvrent essentiellement les couches sémantique et application. Les points clés
de ces propositions portent sur la nature des données modélisées et analysées (données spatiales, temporelles, avec
dépendances causales, sociales), l’hétérogénéité (diversité des sources, fusion,...), l’échelle et le caractère centralisé
ou distribué de tout ou partie du processus de transformation des données (couche sémantique) ou des fonctions
d’assistance (couche application).
Reconnaissance d’activités humaines
Une première catégorie de nos travaux porte sur la reconnaissance d’activités humaines à partir d’informations élémentaires (données d’accéléromètres par exemple). Cela concerne d’une part la reconnaissance
d’activités simples telles que marcher, courir, monter ou descendre des marches d’escalier, être à l’arrêt, à vélo, en
voiture, etc. Nous avons pour cela utilisé un algorithme de classification pour exploiter les données issues d’une
source de données unique, des téléphones portables dotés d’un accéléromètre que les utilisateurs gardent dans leur
poche. Ces travaux concernent d’autre part l’extraction de patrons d’association intra et inter activités. Nous avons
utilisé des règles d’association pour extraire des motifs fréquents à partir de traces spatio-temporelles d’activités
quotidiennes de personnes âgées. Ces patrons d’associations sont ensuite utilisés pour générer un modèle d’activité
humaine [158, 35]. Ces travaux ont été supportés par les projets du pôle Systematic et FEDER AQUEDUC (Améliorer la Qualité DU service à la personne et au Citadin) et le projet européen FP7 Societies (Self-orchestrating
Community ambient Intelligence Spaces).
Une variante de ce problème est l’identification de situations. L’un des défis pour un grand nombre d’applications est d’identifier en temps réel la situation de l’utilisateur pour des actions d’adaptation ou d’assistance
et des notifications de recommandation. Nos travaux ont dans un premier temps consisté à proposer un modèle
formel basé sur les ontologies pour représenter le contexte et les situations. Nous utilisons des règles logiques et un
mécanisme de raisonnement à partir de cas pour la reconnaissance de situations [231]. Cette modélisation formelle
offre une spécification commune partagée des données de contexte facilitant l’interopérabilité, la réutilisabilité et
la portabilité des modèles entre différents systèmes et domaines d’application. Elle permet en outre de vérifier l’intégrité et la cohérence des situations et fournit un haut niveau d’abstraction et un formalisme pour la spécification
des situations. Cependant, elle requièrt l’intervention humaine pour la spécification des situations et des règles
d’inférence. Pour réduire cette limite, nous avons proposé des modèles hybrides soit en combinant cette approche
avec une approche de fouille de données (règles d’association) pour de la recherche d’information contextuelle basée
sur la prédiction des intérêts des utilisateurs et leurs relations sociales [51], soit en la combinant avec une approche
orientée processus qui apporte un gain notamment en terme de temps de réponse car les processeurs de contexte
COSMOS fournissent la donnée de contexte la plus récente sans avoir besoin d’interroger les sources de données
[186].
Systèmes de recommandation sensibles au contexte
Nous avons également travaillé sur les systèmes de recommandation sensibles au contexte. Ces systèmes
doivent recommander aux utilisateurs des actions en tenant compte d’une part du contexte spatio-temporel et
20
d’autre part du modèle de l’utilisateur (incluant les situations dans lesquelles il se trouve). Pour cela, deux problèmes doivent être abordés, l’acquisition automatique d’un profil riche d’un utilisateur et d’autre part la définition
d’algorithmes de recommandation adaptés. L’identification de situation est ici réalisée directement à partir de données brutes issues des capteurs, en utilisant des techniques d’apprentissage permettant de découvrir directement
des associations entre les données. Pour définir notre système de recommandation, nous avons choisi une méthode
d’apprentissage par renforcement qui permet de gérer au mieux le compromis à trouver entre exploration et exploitation. On doit exploiter ce que l’on connaît déjà pour obtenir une récompense, mais on doit aussi explorer
pour faire de meilleures actions dans le futur. Le dilemme est que ni l’exploration ni l’exploitation ne peuvent
être poursuivies exclusivement sans faillir à la tâche. Nous proposons de modéliser un système de recommandation
sensible au contexte comme un problème de bandit où le système doit choisir entre maximiser ses récompenses
en tenant compte de la connaissance courante (exploitation) et en apprendre plus sur les préférences non connues
de l’utilisateur (exploration). Nous introduisons de plus la notion de niveau de risque associé à chaque situation
courante de l’utilisateur. Il peut en effet être dangereux ou inapproprié de recommander des items non désirés dans
certaines situations dont le niveau de risque est élevé. Ce travail a été réalisé dans le cadre de la thèse CIFRE avec
Nomalys (http ://www.nomalys.com/). Nous avons mené des expérimentations en-ligne (avec de vrais utilisateurs
de Nomalys) et hors-ligne et avons utilisé des données spatio-temporelles et sociales. Ces évaluations ont montré
la pertinence de nos choix pour augmenter de façon significative les performances du système de recommandation
[107, 109].
Fusion de données multi-sources
Une autre catégorie de travaux fusionne des données de différentes natures (spatio-temporelles, sociales) en utilisant
des techniques de clustering et de classification. Il s’agit de l’extraction et l’analyse des traces GPS de taxis
à grande échelle, des fichiers logs de téléphones portables et des données sociales émanant du réseau social Twitter
et du réseau spatio-temporel Foursquare. Avec les traces GPS de 7800 taxis sur plus d’une année à Hangzhou, en
Chine, nous pouvons comprendre où et quand les passagers montent ou descendent d’un taxi, quelle route un taxi
prend pour une course donnée, quelle est la vitesse et la direction dans chaque réseau routier, etc.. Avec ce grand
volume de données GPS, nous avons étudié des questions de recherche comme la compréhension de stratégies de
service de taxi efficaces et inefficaces (pour guider des chauffeurs de taxi pour augmenter leur chiffre d’affaires ou
pour consommer moins de carburant), la détection des trajectoires de conduite anormales (pour éviter de faire des
détours), la prévision des conditions de trafic de chaque réseau routier en temps réel, la planification des bus de nuit
afin de fournir des chemins plus économiques et écologiques. Ces travaux ont été publiés dans [180, 111, 112, 23, 78].
Confiance dans les réseaux sociaux
Nous avons également mené des travaux sur les données issues des réseaux sociaux et notamment sur la notion
de confiance. L’idée de base est de pouvoir inférer une relation de confiance permettant d’attribuer une note de
confiance à des pairs qui ne figurent pas dans la liste directe d’amis. Nos principales contributions ont porté sur
l’inférence des relations de confiance directes et indirectes dans les réseaux sociaux. Les valeurs de confiance directe
sont calculées à partir des interactions directes entre utilisateurs, leurs types de relations et la similarité de leurs
intérêts. Les valeurs de confiance indirectes sont inférées en propageant les valeurs directes du nœud source vers le
nœud cible. Les expérimentations ont été menées sur les données du réseau social Advogato avec 14000 utilisateurs
et 55000 relations. Les résultats ont montré l’efficacité des algorithmes proposés en termes de précision et rappel
et que notre approche passait à l’échelle [117, 80].
Acquisition et exploitation distribuées
Les travaux précédemment cités supposent tous que (i) on dispose de toutes les données brutes dans une base
unique et centralisée et (ii) que l’interprétation de ces données se fait également de manière centralisée. Dans de
nombreux contextes, cette hypothèse de centralisation est irréaliste puisque les données brutes vont être produites
de manière distribuée. La centralisation est alors impossible soit pour des raisons de coût (cela nécessiterait trop de
communications pour échanger les données), soit pour respecter l’autonomie des sources, soit pour des raisons de
respect de la vie privée. Nous avons donc mené des travaux s’intéressant d’une part à la construction décentralisée
des modèles utilisateurs et d’autre part à l’exploitation décentralisée de ces modèles.
Nos premiers travaux ont porté sur la gestion d’événements dans les réseaux inter-véhiculaires. Le
but ici est d’aider les conducteurs dans leurs choix en utilisant une information de nature statistique sur des
observations d’événements de nature spatio-temporelle (libération d’une place de parking, accidents, passage d’un
21
véhicule d’urgence,...), sachant que nous supposons que l’observation de ces événements est faite au niveau des
véhicules sans recours à une infrastructure centralisée. Pour cela, nous avons proposé (i) une structure de données
compacte permettant à chaque véhicule de stocker des fréquences d’occurrences d’un événement dans une zone
spatio-temporelle donnée ; (ii) un mécanisme d’échange entre véhicules basé sur des communications opportunistes
ainsi qu’un processus de fusion des structures de données échangées en détectant les doublons ; (iii) des algorithmes
d’aide à la décision basés sur ces fréquences. Ces propositions ont été validées par simulations effectuées sur un
simulateur développé en collaboration avec le LAMIH [42, 144].
Nous nous sommes également intéressés aux systèmes de recherche d’informations en pair-à-pair non
structuré (de type Gnutella), en cherchant à améliorer d’une part le routage des requêtes (choisir les meilleurs pairs
pour une requête donnée) et d’autre part l’interclassement des résultats fournis par les différents pairs contributeurs.
De nombreuses méthodes proposent d’utiliser l’historique des requêtes pour améliorer l’efficacité (rappel/précision)
et la performance de recherche (diminuer le nombre de messages échangés) des méthodes classiques de routage.
Cependant, elles souffrent de trois principaux inconvénients, à savoir : la représentation du profil utilisateur ; le
problème du démarrage à froid ; le problème d’échec de sélection. En réponse à ces problèmes, nous avons proposé
(i) un modèle de routage sémantique basé sur l’historique des requêtes. Le profil de l’utilisateur est représenté par
un ensemble d’intérêts et est construit automatiquement en utilisant l’analyse formelle de concept (FCA). Chaque
intérêt représente des relations sémantiques entre les requêtes passées, leurs termes et les pairs positifs. Ensuite,
ce modèle est utilisé pour définir notre propre méthode de routage par apprentissage. Pour palier le problème de
démarrage à froid, (ii) nous proposons une méthode prédictive de l’intention de l’utilisateur qui construit une base
de connaissances initiale pour chaque pair. Cette base de connaissances initiale est construite au démarrage du
système. Enfin, (iii) nous proposons une méthode de routage hybride pour traiter le problème d’échec de sélection
[61, 52]. L’interclassement de résultats est le processus symétrique du routage qui consiste à fusionner n listes de
résultats (retournés par les n pairs répondant à une requête donnée) en une liste unique. Si l’on suppose que les
systèmes de recherche d’informations sous jacents sont hétérogènes (tant en collection, qu’en modèle de recherche
d’information), le problème est complexe. Nous avons proposé une solution basée sur l’exploitation de profils
utilisateurs construits sur le même principe que dans le cas du routage. Le but est d’estimer l’importance d’un pair
relativement à une requête et l’importance d’une requête relativement à un pair. Un mécanisme de rafraichissement
des profils a été également proposé permettant de recalculer de manière incrémentale et distribuée les seuls profils
nécessaires. Ces propositions ont été validées par simulation dans des contextes réalistes.
2.4
2.4.1
Collaborations, transfert et rayonnement
Collaborations nationales
L’équipe collabore régulièrement avec le LIP6 (équipe Regal), le LIRIS (équipe SOC), l’IRIT (équipes Pyramide, SMAC, SIERA et SIG), le LAMIH (T. Delot), le LABSTIC (S. Garlatti), le LIPN (équipe LCR), l’IBISC
(équipe COSMO), le LIFL (équipe ADAM). Ces collaborations se concrétisent par des publications communes ou
la participation à des projets collaboratifs.
2.4.2
Collaborations internationales
L’équipe collabore avec le Brésil (UFRGS, UFC), la Chine (Northwestern Polytechnic University et China
University of Geosciences Beijing), l’Irlande (DERI), le Pakistan (National University of Sciences and Technology),
la Tunisie (FST Tunis, ENIT, ENIS et ENSI). Ces collaborations se font via des publications communes, des
échanges de stagiaires ou doctorants ou via des actions de collaboration financées (STIC AMSud FUELS, STIC
Asie I-Cross, Pierre et Marie Curie FP7 MONICA, PHC Utique).
2.4.3
Responsabilités dans les écoles doctorales et master
B. Defude est directeur adjoint de l’école doctorale S&I co-accréditée entre TSP et l’université d’Evry Val
d’Essonne. TSP est co-accréditée dans plusieurs masters en Ile de France, dont COSY (avec UVSQ), MOPS (avec
UEVE) et NSI (avec Paris Sud). Les membres de ACMES coordonnent deux cours dans MOPS et un module projet
dans COSY. Par ailleurs, l’équipe assure une partie importante de l’enseignement de la voie d’approfondissement
ASR (Architecte de Services en Réseaux) de Télécom SudParis.
22
2.4.4
Rédaction d’ouvrage à vocation pédagogique
W. Gaaloul et S. Tata ont fortement contribué à la rédaction d’un ouvrage collectif sur la les processus métiers,
édité par Hermès Science. Cet ouvrage est une des références sur ce sujet en France.
2.4.5
Rayonnement et animation scientifique
Organisation de conférences
Les membres d’ACMES sont actifs dans l’organisation de conférences tant au niveau national qu’international.
Au niveau national, B. Defude est membre du comité de pilotage des journées nationales sur les bases de données
(BDA) dont il a présidé le comité de programme en 2008 et présidé les journées en 2012. Nous sommes très impliqués
dans l’organisation de la conférence IEEE WETICE que nous avons accueillie en juin 2011 dont S. Tata a présidé
le comité de programme et dont B. Defude et S. Tata font partie du comité de pilotage. D. Zhang a co-présidé le
comité de programme de IEEE APSCC 2012 (Asia-Pacific Services Computing Conference). W. Gaaloul a présidé
le comité de programme de la conférence SKG 2013. D. Zhang est membre du comité de pilotage de IEEE UIC
(Ubiquitous Intelligence and Computing). L’équipe a également organisé l’école d’été sur le cloud computing qui
s’est tenue en aout 2013, qui a reçu le soutien scientifique des GDR ASR et I3.
Divers prix et distinctions
D. Zhang a obtenu le Ten-Years CoMoRea Impact Paper Award en 2013 d’un workshop associé à la conférence
IEEE Percom, le Best Paper Award en 2012 de la conférence IEEE UIC et le Best Paper Runner Up en 2011 de la
conférence Mobiquitous. S. Tata a obtenu le best paper award de la conférence BPM 2009, de la conférence IEEE
Cloudcom en 2011 ainsi que celui de la conférence WEBIST 2011 (avec W. Gaaloul). Nos doctorants ont été primés
lors des deux concours de la meilleure communication scientifique de l’école doctorale S&I (en 2012 et 2013).
Board de sociétés savantes (IEEE...), éditeurs, éditeurs associé de revue
B. Defude est membre du bureau de la société informatique de France (SIF). C. Taconet est membre du comité
éditorial RSTI/TSI, B. Defude de RSTI/ISI. D. Zhang est membre du comité éditorial de ACM Transactions on
Intelligent Systems and Technology et de Journal of Ambient Intelligence and Humanized Computing (Springer).
Comités de programmes de conférences ou d’événements scientifiques
Les membres de l’équipes sont régulièrement sollicités pour participer à des comités de programmes de conférences. Nous citons particulièrement au niveau national (BDA, Ubimob, ADAPT, EGC) et au niveau international
(BPM, Ubicomp, Percom, Mobiquitous, DAIS).
Participation à des projets de recherche collaboratifs, groupes de travail, implication dans la recherche collaborative
L’équipe est impliquée dans plusieurs groupes de travail des GDR ASR, I3 et GPL. S. Tata est co-animateur
(avec P. Sens, LIP6) de l’action transverse cloud computing du GDR ASR.
Expertise et évaluation
S. Chabridon a été membre de comités de sélection de l’Université de Lorraine en 2012 et 2013. Elle a été
expert en 2009 lors de l’évaluation des projets soumis à la commission européenne pour le 5ème appel du 7ème
PCRD pour le thème Engineering of Networked Monitoring and Control Systems. C. Taconet a été membre du
comité de sélection du CNAM (Paris) en 2012. B. Defude a été membre du comité d’experts ANR SIMI2 de 2010 à
2012. Il a été membre de comités de sélection de plusieurs universités (Nancy-ESIAL et Nancy 2, Lyon 1, Toulouse
2). Il réalise régulièrement des évaluations de projets de collaboration internationaux comme CAPES/COFECUB,
STICAMSud et ECOS. Il est également expert pour les pôles de compétitivité Cap Digital et Systematic ainsi que
pour l’OSEO.
23
2.4.6
Interaction avec l’environnement économique
Collaborations industrielles
A travers les projets collaboratifs auxquels elle a participé, ACMES a un réseau étendu de relations industrielles.
Cela concerne des grandes entreprises (La Poste, Auchan, Orange, Bull, EDF, Thalès, ...) mais aussi des PME
innovantes du secteur (Prologue, Linagora, ...). Nous montons d’ailleurs un projet de laboratoire commun avec
Linagora sur le thème de la gestion de services dans le cloud.
Valorisation et transferts de nos recherches
Le canevas logiciel COSMOS (COntext entitieS coMpositiOn and Sharing) a été utilisé comme base de travail
dans plusieurs projets : projet du Pôle de Compétitivité Industries du Commerce CAPPUCINO (2007–2010)
avec l’équipe-projet INRIA ADAM et les sociétés Auchan, Norsys et SI3S, ARC INRIA BROCCOLI (2008–2009)
avec les équipes-projets INRIA ADAM et MASCOTTE, et projet du Programme Inter Carnot-Fraunhofer (PICF)
TOTEM avec l’Institut Fraunhofer FIT (2009–2012).
Le canevas logiciel ZebroGaMQ (Communication Middleware for Mobile Gaming) a été et est aujourd’hui utilisé
comme base de travail dans plusieurs projets : projet du Programme Inter Carnot-Fraunhofer (PICF) TOTEM
avec l’Institut Fraunhofer FIT (2009–2012), et projet du programme Eurostars ICEBreak (2012–2013).
2.5
Indicateurs
Le tableau suivant présente l’évolution du personnel enseignant chercheur (aucun chercheur temps plein) de
l’équipe ACMES sur la période 2008-2013 :
Enseignants chercheurs permanents
Chercheurs (CDD) ou ingénieurs
Chercheurs associés
Doctorants
Post-docs
1/1/2008
12
1
0
7
0,5
1/1/2009
12
2
0
12
1,5
1/1/2010
12
1
0
13
2
1/1/2011
11
1
0
13
3,5
1/1/2012
13
1
1
22
2,5
1/1/2013
12
1
1
19
2
L’effectif de permanents est resté stable sur la période. Par contre, le nombre de non permanents a augmenté que
cela soit en doctorants (de 7 en 2008 à 16 en 2013) et en post-doctorants (0,5 en 2008 et entre 2 et 3,5 depuis 2010).
Cette augmentation correspond à une montée en puissance de l’équipe avec trois HDR supplémentaires. Le tableau
suivant présente le nombre de publications scientifiques sur la période 2008-2013 selon la nomenclature indiquée
au chapitre Production scientifique.
Revues classées
Revues non classées
Conférence non classées
Ouvrages
2008
2
2
11
3
0
2009
5
1
25
4
8
2010
4
6
44
4
2
2011
12
3
36
4
5
2012
8
6
45
6
2
2013
17
2
21
2
1
Total
48
20
182
23
18
La production scientifique s’est fortement accrue sur la période, tant quantitativement (14 conférences en 2008
pour 51 en 2012, 4 revues en 2008 pour 19 en 2013) que qualitativement (sur la période 48 revues classées et 20
non classées, 182 conférences classées et 23 non classées). Nous publions encore beaucoup en conférences, ce qui
est normal en informatique, mais notre taux de publication en revue atteint désormais 25% (une publication sur
quatre). Si on analyse plus finement la qualité des publications, nous avons également réussi à publier régulièrement
dans les conférences de haut niveau de notre domaine ainsi que dans des journaux de renom.
Le nombre des thèses soutenues et en cours sur la période 2008-2013 est donné par le tableau suivant.
Thèses soutenues
Thèse en cours
HDR soutenues
2008
1
7
0
2009
2
11
1
2010
2
13
1
24
2011
2
14
1
2012
6
22
0
2013
4
19
0
Total
17
3
Le nombre de doctorants a augmenté durant la période et se stabilise autour de 15 à 20 doctorants en cours. La
durée moyenne des thèses diminue depuis deux ans mais l’effort doit être continué pour se ramener au standard
attendu (autour de 40 mois). Cette durée s’explique principalement par le fait que nos travaux nécessitent une phase
de développement et/ou d’expérimentation importante, très consommatrice de temps. La tendance est cependant
dans le bon sens. Les recrutements de doctorants se font souvent à l’international avec deux viviers principaux, la
Tunisie et la Chine (grâce aux contacts de nos permanents).
Les modes de financement des thèses en cours sont décrits ci-dessous
CIFRE
Ministère de la recherche
Contrats Pole de comp.
Gouvernement étrangers
co-tutelle (E/C étrangers)
Contrats ANR
Contrats europe
Organismes (CEA)
Institut Mines-Telecom
2008
0
1
0
2
1
3
0
0
0
2009
1
2
0
2
1
3
0
0
2
2010
1
1
0
2,5
2
2,5
0
0
4
2011
2
0
0
3,5
1
2,5
0
0
5
2012
3
0
1
2
2
2
3
1
8
2013
2
0
2
3
2
0
3
1
6
Notre financement des doctorants est varié, avec cependant un poids fort des bourses provenant de l’institut MinesTelecom (ressourcement Carnot, programme Futur et Rupture, bourses TSP). Nous avons maintenant un flux limité
mais régulier de financements CIFRE. Peu de doctorants sont financés exclusivement sur contrat, mais en général
les boursiers de gouvernement étrangers ou les co-tutelles ont un complément de financement sur contrats.
Les recettes (en kE) de l’équipe ont été ventilées de la façon suivante
Contrats de
recherche publics
Projets ANR
Poles de compétitivité
Projets européens (ITEA, FP7. . .)
2008
144,5
75
0
2009
135,3
166
81,6
2010
163,4
202,7
117
2011
83,2
101,3
200
2012
130,6
182,8
285,6
2013
97
132,2
247,6
Total
754
860
931,8
Contrats de
recherches privés
Industriel
0
6
8
14,5
35,9
77,3
141,7
CIFRE+CEA
Bourses gouv. étranger
Bourses F & R, Carnot, TSP
Soutien de base TSP
Budget FEI,...
0
70
35
0
33
3,5
361
35
70
70
70
46,5
3,5
683,9
35
87,5
35
140
24,5
3,5
816,6
70
122,5
0
175
29,8
5
801,3
140
70
0
280
19,8
6,9
1151,6
105
105
0
210
16,8
8
998,9
385
525
140
875
170,4
30,4
4813,3
Financements ext.
doctorants
Financement IMT
CNRS
Total
L’équipe a une bonne capacité de financement sur ressources externes avec un assez bon équilibre global entre
ANR, pôles de compétitivité (et investissement d’avenir) et l’Europe. Ces dernières années, on observe cependant
une relative baisse pour l’ANR et une augmentation des pôles et de l’Europe. La part de contrats industriels directs
est modeste mais a tendance à croître ces dernières années.
25
3
Bilan scientifique de l’équipe METHODES
3.1
Les domaines de compétence de l’équipe METHODES (modèles et méthodes pour les réseaux) se situent à
l’interface des réseaux, de l’informatique et des mathématiques appliquées incluant la modélisation, l’évaluation de
performances, l’optimisation, les statistiques, le test, la vérification et la simulation.
Les objectifs de l’équipe sont en adéquation avec ses domaines de compétences. L’équipe souhaite apporter des
contributions sur le plan méthodologique tout en se nourrissant de divers problèmes qui se posent principalement
dans les réseaux de communications.
3.2
Professeurs et directeurs de recherche IMT (HDR) : Tülin ATMACA, Monique BECKER, Walid BENAMEUR, Hind CASTEL-TALEB, Ana Rosa CAVALLI, Tijani CHAHED et Michel MAROT.
Maitres de conférence HDR : John Paul GIBSON, Stéphane MAAGet Amel MAMMAR.
Maitres de conférence et ingénieurs d’études IMT : Jérémie JAKUBOWICZ (chaire CNRS) et José NETO.
Post-doctorants : Anderson nunes Paiva MORAIS et Huu Nghia NGUYEN.
Doctorants : 23
Bien que l’équipe existe seulement depuis 2011, nous présentons par extrapolation des informations à partir
de 2008 en tenant compte des activités des membres actuels de l’équipe qui étaient déjà membres du laboratoire
en 2008. Jérémie JAKUBOWICZ a intégré le laboratoire début 2012 en bénéficiant d’une chaire CNRS. Cette
intégration a coincidé avec la démission d’un membre de l’équipe.
3.3
3.3.1
Axes de recherche
Optimisation
Enseignants-chercheurs : Walid BEN-AMEUR, Jérémie JAKUBOWICZ, José NETO
Thèses soutenues : 2
Thèses en cours : 5
Optimisation combinatoire
Une partie des travaux traite des problèmes de partitionnement de graphes. Nous avons par exemple traité
du problème de la coupe maximum pour lequel nous avons proposé une approche géométrique reposant sur des
formulations particulières du problème et mettant également en oeuvre de la programmation semidéfinie [386]. Un
algorithme basé sur une adaptation de l’algorithme du sous-gradient a également été étudié [356]. Afin d’améliorer
les méthodes de résolution de type plans coupants, nous avons proposé une approche polyédrique visant à étendre
les connaissances relatives à la structure géométrique du polytope des coupes [362].
Nos travaux ont également porté sur le problème du k-séparateur où il s’agit de supprimer d’un graphe donné
un sous-ensemble de sommets de poids total minimum tout en garantissant que chaque composante connexe du
26
graphe restant contient au plus k sommets. Une étude détaillée de ce problème a été menée (cas polynomiaux, différentes formulations, étude polyédrique, algorithmes d’approximation, résultats d’inapproximabilité, implémentation
informatique) [462]. Ce travail a été soutenu par un financement de l’IMT (Institut Mines-Télécoms).
Le problème de la coupe séparatrice dans un graphe qui a été présenté comme problème ouvert dans une journée
du GDR RO, a été étudié dans [354]. Un algorithme polynomial ainsi qu’une formulation compacte du problème
ont ainsi été proposés.
L’équipe a aussi investigué le problème de graphes à composantes connexes unicycliques. Nous avons notamment
montré que la variante de Steiner où on impose que certains sommets appartiennent aux cycles, se résout en temps
polynomial. Ce travail a été réalisé dans le cadre d’un projet bilatéral avec Orange Labs et a donné lieu à deux
articles de revue [328, 373] dont un dans SIAM Journal on Discrete Mathematics.
Les travaux sus-mentionnés relatifs au problème de la coupe maximum dans un graphe nous ont conduit à
des études d’extentions possibles des résultats obtenus à des formes plus générales de problèmes. Celles-ci ont
permi d’aboutir à la découverte de nouvelles bornes de la valeur optimale de problèmes d’optimisation quadratique
en variables bivalentes [365]. Ces travaux ont été publiés dans la revue European Journal of Operational
Research.
Une autre retombée significative des études menées en lien avec le problème de coupe maximum et faisant
suite aux extensions mentionnées plus haut, a consisté en l’identification d’un ensemble de problèmes quadratiques
en variables bivalentes solubles en temps polynomial ainsi que le développement et l’évaluation d’une approche
récursive originale efficace pour traiter ce type d’instances [364].
Dans la continuité d’anciens travaux de l’équipe, notre attention s’est portée sur la mise en oeuvre des algorithmes à plans coupants dans le contexte des programmes mixtes/entiers qui sont notoirement difficiles. Un
algorithme de plans coupants fini a ainsi été proposé [350].
L’équipe poursuit l’investigation des problématiques d’écoulement de multiflots dans un graphe. De nouvelles
méthodes de décompostion ont pu être développées pour résoudre des problèmes de grandes tailles. Un algorithme
combinatoire fortement polynomial a également été proposé pour le cas mono-source du problème de maximum
concurrent flot [333]. Ce travail se fait dans le cadre d’une CIFRE avec Orange Labs.
Toujours dans ce contexte d’écoulement de flots, dans le cas où certains arcs d’un graphe sont fiables et d’autres
sont susceptibles de tomber en panne, nous nous sommes intéressés au problème de calcul d’une paire de chemins
de coût minimum ne partagant que des liens fiables. Un algorithme polynomial a été proposé pour ce problème
[369, 355].
Optimisation stochastique distribuée
Dans cet axe, nous nous sommes intéressés à diffèrents problèmes distribués.
Dans [323], nous avons étudié le
P
comportement d’un algorithme qui cherche à minimiser une fonction f = v∈V fv qui est la somme d’un certain
nombre de fonctions fv connues uniquement par un agent v dans un réseau V . Ainsi le réseau dans son ensemble
cherche à minimiser une fonction qu’aucun de ses membres ne connaît intégralement. En collaborant, les agents
peuvent toutefois arriver à s’approcher des minimas cherchés lorsqu’ils existent. Notre apport dans [323] a consisté
à considérer le cas de fonctions non nécessairement convexes en présence de contraintes.
Les outils de consensus sont fondamentaux pour ce problème d’optimisation distribué dans le sens où les agents
du réseau doivent s’entendre sur la valeur du minimum cherché. Ceci nous a poussé à explorer les algorithmes
de consensus. Dans [338], nous nous sommes intéssés au max-consensus. Dans [435], nous nous sommes intéressés
au problème du consensus robuste, où des agents têtus cessent de se mettre à jour et continuent à inonder le
réseau avec la même information. Dans [571] nous avons cherché à comprendre l’impact des différents protocoles
de communications dans la vitesse de convergence au consensus.
Ces algorithmes distribués sont particulièrement utiles dans le cadre des réseaux de capteurs, où les agents
sont des petites entités autonomes devant collaborer pour effectuer leur mission. Nous avons étudié comment de
tels réseaux pourraient mettre en place l’algorithme Expectation-Maximization (EM) de façon distribuée [421] ou
encore une Analyse en Composantes Principales (ACP) [420], ou encore un algorithme de quantification adaptative
[324].
Nos travaux ont été soutenus par des crédits de l’IMT (programme Futur et rupture) et par le CNRS (chaire).
27
Signalons enfin que parmi les nombreuses publications de l’équipe sur ce thème, deux ont été faites dans IEEE
Transactions on Signal Processing et une dans IEEE Transactions on Automatic Control .
3.3.2
Evaluation de performances dans les réseaux
Enseignants-chercheurs : Tülin ATMACA, Monique BECKER, Walid BEN-AMEUR, Hind CASTEL-TALEB,
Tijani CHAHED, Michel MAROT.
Evaluation de performances par méthodes mathématiques
Vue la complexité des réseaux et des services d’aujourd’hui (en terme de nombre de noeuds, d’événements :
pannes/réparations, arrivées/services), il devient difficile d’effectuer une analyse quantitative complète de ces systèmes. Cette complexité peut être réduite grâce aux méthodes de bornes stochastiques pour calculer des mesures
de performance bornantes à partir de systèmes plus simples à analyser.
Un algorithme d’agrégation a été défini. L’approche proposée par les méthodes de bornes a l’avantage de borner
aussi bien les distributions de probabilité stationnaires que transitoires. Le point fort des agrégations bornantes
est de proposer des systèmes dont la taille dépend d’un paramètre qu’on peut ajuster pour avoir un compromis
entre qualité et complexité de calcul. Ce travail a été réalisé dans le cadre du projet ANR Checkbound et a donné
lieu à un certain nombre de publications, dans des conférences internationales, et des revues dont Theoretical
Computer Science [648] et The Computer Journal [348].
Un travail a été mené pour utiliser les méthodes de bornes stochastiques pour analyser des modèles imparfaitement connus. Un exemple pratique est donné par le trafic dans un réseau. La définition d’un modèle représentant
le trafic d’une manière fidèle est extrêmement difficile surtout dans le cadre de trafic variable tel que le trafic autosimilaire. Des histogrammes bornants et agrégés permettant d’analyser les réseaux de communications avec des
profils de trafic généraux ont été proposés. Des résultats ont été obtenus sur des mesures de performance (délais,
probabilité de perte), à partir de matrices de trafics réels. Ce travail se déroule dans le cadre du projet MARINA
de Digiteo.
Un autre aspect de l’incertitute du trafic est pris en compte à travers le paradigme d’optimisation robuste. La
matrice de trafic varie dans un ensemble d’incertitude (un polytope par exemple). L’équipe qui est à l’origine de
ce modèle d’incertitude, continue ses travaux sur le problème du routage robuste. Plusieurs stratégies allant du
statique vers le dynamique en passant par l’affine ou le multipolaire ont été proposées [363, 501, 658, 330].
L’équipe s’est également intéressée aux réseaux OFDMA, et notamment au concept de modulation hiérarchique
qui est une manière de superposer deux signaux provenant de deux usagers sur une même sous-porteuse, et ce en
utilisant des constellations différentes pour chacun de ces deux usagers. Dans notre travail, nous avons modélisé le
système au niveau flux, via une Chaîne de Markov à Temps Continu, dont les états représentent le nombre d’usagers présents dans le réseau et qui varie de manière dynamique avec les arrivées et les départs des usagers. Nous
avons quantifié le gain en performance en termes de plusieurs métriques telles que les temps moyens de transfert
de fichiers ainsi que la probabilité de blocage. Nous avons aussi démontré qu’avec la modulation hiérarchique, des
mécanismes d’ordonnancement simples, de type round robin, génèrent des gains plus importants que les mécanismes
opportunistes sophistiqués de type Propotional Fair. Enfin, nous avons étudié la modulation hiérarchique dans un
réseau OFDMA avec relais et proposé des mécanismes d’ordonnancement joint entre modulation hiérarchique et
relayage, coopératif et non coopératif, permettant des gains significatifs par rapport à un mécanisme de relayage
simple. Ces travaux ont fait l’object de plusieurs articles de revue [345, 344, 360]. Cette recherche s’inscrit dans le
cadre du projet ANR WINEM.
Une alternative aux réseaux OFDMA serait l’utilisation de la technique SC-FDMA. Nous avons étudié le problème d’affectation des canaux dans les réseaux SC-FDMA en intégrant la contrainte de contiguité des canaux.
Des algorithmes exacts, des heuristiques avec garantie de performances ainsi que des résultats d’inapproximabilité
en temps polynomial ont été établis [332]. Ce travail s’inscrit dans le cadre du projet WISDOM de Digiteo.
Nous avons aussi travaillé sur le transport fiable dans les réseaux tolérants aux délais (DTN) où une solution
28
classique provenant des réseaux filaires, tel que TCP, ne pourrait pas fonctionner compte tenu des délais trop importants introduits par ce type de réseaux. Nous avons donc proposé un nouvel algorithme basé sur l’utilisation du
codage réseau et des acquittements afin de garantir la fiabilité dans le transport des données, nous l’avons modélisé
en utilisant une approche de modèle fluide, et nous l’avons optimisé afin de minimiser le temps moyen de transfert de bout-en-bout entre source et destination [450]. Nous avons aussi étudié des solutions pour l’estimation du
niveau de propagation dans ce type de réseaux basée sur le déploiement d’un certain nombre d’observateurs, avec
une approche basée sur la diffusion pour modéliser la dynamique du système et les mesures ainsi que l’application
d’un filtre de Kalman. Ces solutions permettent de mieux contrôler le routage et la dépense d’énergie [428]. Un
financement de l’IMT a aidé à la réalisation de ce travail, via le recrutement d’un post-doc.
L’équipe a également démarré un travail de recherche autour de la question de transport du trafic de télévision
en direct dans le contexte de systèmes hybrides, composés de réseaux LTE et DVB (Digital Video Broadcast). Ce
travail a déjà donné lieu à un article dans IEEE Transactions on Wireless Communications [321].
L’équipe mène également des travaux sur la structure topologique des réseaux. Des recherches effectuées en collaboration avec l’équipe R3S portent sur l’amélioration de la dissémination dans les réseaux sans-fils. Des modèles
de type "Small World" et des modèles bio-inspirés se sont révélés riches. Ils ont permis de choisir les noeuds du
réseau pour lesquels on applique le "beam-forming" qui permet à des liens nouveaux de relier des noeuds éloignés
et de relier ainsi deux clusters qui ne l’étaient pas. Ce travail a été publié dans [353] The Computer Journal .
Actuellement l’équipe étudie des modèles de type épidémiologiques et résout les systèmes d’équations différentielles
qui permettant de modifier la structure du réseau afin d’améliorer la dissémination.
Une technique d’inondation directionnelle (utilisant le "beam-forming") a également été étudiée dans le cadre
des réseaux véhiculaires. Une approche géométrique pour caractériser l’ensemble des véhicules qui participent à la
transmission a été proposée. Les probabilités d’atteindre la destination sont également calculées. Ce travail se fait
en collaboration avec l’équipe R3S [425, 576, 575, 409].
Enfin, l’équipe a porté un effort sur les problèmes de réduction d’énergie dans les réseaux mobiles en proposant
des nouvelles techniques pour la gestion du réveil des stations de base qui sont responsables à elles seules d’environ
80% de la facture énergétique dans les réseaux mobiles. Notre travail a porté spécifiquement sur la proposition, la
modélisation via les Markov Decision Processes (MDPs), et l’analyse d’algorithmes de contrôle en ligne et hors ligne
dans les réseaux cellulaires [405] et dans les HetNets, composés de stations de base macro et de petites cellules :
Femto et Pico [352]. Cet effort de recherche s’est traduit par plusieurs publications dont [352] dans IEEE Journal
on Selected Areas in Communications.
Evaluation de performances par simulation et mesures
Une activité importante porte sur les performances dans les réseaux optiques d’accès (du type PON) et métroaccès (des anneaux optiques). Nos études se focalisent notamment sur les architectures des noeuds optiques, les
mécanismes d’accès multiples aux ressources partagées (dans PON et anneaux optiques) ainsi que la gestion de la
qualité de service et des tampons. Plusieurs algorithmes dynamiques d’allocation de bande passante permettant
d’améliorer les performances ont été proposés pour le réseau EPON. L’algorithme eDBA utilise le temps de calcul
pour transmettre le trafic excédant, tandis que hcDBA suggère l’utilisation de la moitié du cycle de transmission
s’il y a du trafic en excès dans les tampons [519, 617, 601]. Le problème de synchronisation dans l’interconnexion
des anneaux slottés des réseaux métropolitains a également été étudié sous différents mécanismes de remplissage de
paquets optiques [616]. Nous avons aussi modélisé un réseau métropolitain slotté par la chaîne de Markov discrète
(EDTMC) afin d’analyser le délai d’attente et la distribution des paquets dans les tampons [488]. Ces travaux se
sont déroulés dans le cadre du projet ANR ECOFRAME et du projet CARRIOCAS du pôle Systematic.
Un algorithme d’agrégation de paquets IP a été proposé afin d’adapter le trafic à un réseau métropolitain optique [370, 656]. Ce mécanisme est conçu pour supporter directement le trafic IP dans les réseaux WDM tout en
respectant les différents critères de qualité de service. Ce travail a été réalisé dans le cadre du projet 100 GRIA du
pôle Systematic.
L’essor des réseaux sans fil et mobiles pose plusieurs défis scientifiques notamment au niveau de l’ingénierie du
trafic et l’évaluation des performances de ces réseaux. L’équipe a été active dans ce domaine.
29
Un travail a été réalisé pour évaluer les performances des réseaux VANETs dans le cas des communications
véhiculaires sans infrastructure. Une approche MAC d’allocation multicanal opportuniste dans un contexte sans
infrastructure a été proposée [574]. Cette approche est conçue pour des applications de services de données (non
urgentes), tout en assurant la transmission des messages de sécurité routière et des paquets de contrôle. Une
technique visant à minimiser les collisions des émetteurs tout en évitant la contention de début d’intervalle, en
particulier dans un contexte de densité élevée de véhicules a alors été développée [677]. Ce travail a été soutenu
par une bourse EIFFEL.
L’une des thématiques de recherche de l’équipe porte sur la gestion de ressources dans les réseaux satellites. Un
algorithme multiniveaux pour le transport de la voix sur IP dans ces réseaux a été proposé [505]. Cet algorithme
fait intervenir la couche transport et la couche MAC. Son intégration dans l’architecture puis ses performances
sont étudiées, et particulièrement son comportement en présence de trafic concurrent. Un algorithme multiniveaux
a également été proposé pour l’affectation de la bande passante sur un lien par lequel transitent à la fois du trafic
multimédia et du trafic de données [699]. Ces travaux ont été soutenus par un contrat bilatéral avec Astrium.
Les réseaux de capteurs ont également fait l’objet de plusieurs investigations. Un nouvel algorithme, l’algorithme
"hybrid LQI", est proposé pour le routage dans un contexte de liens asymétriques [516, 472]. Ses performances
sont testées sur une plate-forme réelle. On s’est aussi intéressé au comportement des algorithmes de formation de
clusters. Une autre solution de mise en clusters a été proposée pour s’adapter aux performances limitées des noeuds
et pour une étendue géographique raisonnable du réseau [615, 661]. Ses travaux ont été poursuivis et ont abouti à
la proposition d’un algorithme de routage à répartition de charge avec des mécanismes de réduction des clusters
singletons [389]. Ses travaux se sont déroulés dans la cadre du projet ANR CAPTEURS.
3.3.3
Méthodes formelles pour le test et la vérification
Enseignants-chercheurs : Ana Rosa CAVALLI, John Paul GIBSON, Stéphane MAAG, Amel MAMMAR
Test passif
Le test passif ou monitorage est une approche permettant de tester si un système est conforme à son cahier des
charges. De nombreuses techniques dites passives (car elles n’impactent pas le fonctionnement du système) ne considèrent que la partie contrôle des messages utilisés par les protocoles de communication. Les parties données sont
alors négligées car elles sont considérées comme non pertinentes dans le test de conformité et sont difficiles à analyser
en temps acceptable. Nous avons alors proposé d’étudier de nouvelles approches permettant de rendre symboliques
les variables et les données de tels systèmes. L’objectif est de définir les propriétés fonctionnelles mais également
les attaques éventuelles dans un réseau de communications en termes de systèmes symboliques. L’intérêt étant de
vérifier l’absence ou la présence d’une propriété notamment de vulnérabilité dans un ensemble de traces d’exécution.
L’utilisation de valeurs symboliques permet alors d’étudier plusieurs scénarios contenant éventuellement un nombre
infini de valeurs réelles instanciées. Les parties contrôle et données des protocoles sont alors prises en considération
pour tester des aspects comportementaux ou de sécurité. Notre technique de test passif a été outillée et appliquée
dans une architecture IMS (IP multimedia subsystem) et Bluetooth. Elle est également aujourd’hui utilisée en collaboration avec des industriels dans le cadre d’un projet européen ITEA DIAMONDS. Nos travaux ont également
été soutenus par le projet STIC AmSud SCAN. Les résultats sont aujourd’hui très prometteurs et permettent de
considérer des volumes de données très importants. Plusieurs articles ont par ailleurs été publiés [434, 581, 532, 659].
L’équipe étudie également les problématiques du test de conformité et d’interopérabilité des services IMS.
Contrairement aux réseaux MANET dans lesquels les interfaces des entités et couches protocolaires à tester sont
très souvent disponibles, ce n’est plus le cas pour les services IMS qui font appel à des services externes dans
des architectures distribuées. Les premiers résultats basés sur la définition syntaxique et sémantique d’invariants
ont permis de vérifier de nombreuses propriétés (notamment sur le protocole SIP) sur de grandes traces d’exécution. Cela a par ailleurs soulevé de nouvelles difficultés aujourd’hui traitées par la prise en considération des
données dans les paquets échangés par les entités communicantes. Pour cela, la logique de Horn est utilisée. Ces
techniques ont été étudiées dans le cadre du projet EXOTICUS du pôle Systematic et sont aujourd’hui en cours
30
d’adaptation dans le cadre le projet Stic Amsud CUDEN. Un prototype est mis à disposition sous licence GPL
et permet l’analyse par monitorage de trace réelle d’exécution. Ces travaux ont mené à plusieurs publications
[491, 503, 504, 622, 436, 429, 454, 623, 453, 591, 509, 480, 588, 506, 474, 475]. Un article [329] a notamment été
publié dans ACM/IEEE Transactions on Networking .
Un effort de recherche important a porté sur le test des services web. Nous nous sommes particulièrement
intéressés à l’étude d’algorithmes pour le test de la composition de services web en tenant compte aussi bien de
la qualité de service que de la qualité d’expérience, et en intégrant des contraintes temporelles. Des résultats sont
presentés dans les publications [613, 621, 470, 514, 484, 429, 541, 542, 555, 554, 447, 578]. Nos activités sur le test
des services web ont été soutenues par le projet COFECUB ROBUSTWEB.
L’équipe poursuit également ses travaux sur le test de la sécurité. Elle s’est attelée à la conception de techniques
pour le test et le monitorage des propriétés de sécurité, la détection d’intrusion et de vulnérabilités.
Nous avons travaillé sur la validation des politiques de sécurité d’organisations et de leur interopérabilité.
Nous avons notamment modélisé la notion de confiance (trust) dans un contexte d’interopérabilité d’organisations
possédant des politiques de sécurité différentes. Nous avons ainsi développé un modèle formel de la confiance et
défini une extension du langage de contrôle d’accès ORBAC qui intègre ce nouveau concept.
En plus de la détection d’intrusions dans le contexte des réseaux (évoquée plus haut), l’équipe a étudié la
détection de vulnérabilités dans le cas des langages de programmation. En se basant sur une modélisation graphique
des vulnérabilités, nous avons proposé un langage formel permettant d’associer une description formelle précise et
non ambigüe à chaque VCG (graphe des causes de vulnérabilité) en traduisant ses différentes causes en prédicats
logiques sur lesquels il devient possible de raisonner. L’obtention d’une telle description formelle a rendu possible la
détection de vulnérabilités par le test passif sur des traces d’exécution. Nos travaux ont été publiés dans plusieurs
conférences et plusieurs journaux dont par exemple [339, 343, 340, 388, 342]. Plusieurs projets ont aidé à la
réalisation de ces travaux, notamment les 2 projets européens FP7 SHIELDS et INTER-TRUST, les 2 projets
ANR PIMI et WEBMOV, le projet DGA ISER et le projet CELTIC IPNQSIS.
Test actif
Les aspects mobilité, topologie et connectivité dans les réseaux sans fil mobiles ad-hoc ont ouvert de nouvelles
perspectives de recherche tant au niveau génération/exécution des tests de conformité mais également envers
la modélisation formelle des fonctionnalités de ces systèmes. Les langages de modélisation, de spécification et
de description formels utilisés pour les réseaux filaires ne sont plus adaptés aux contraintes intrinsèques de ces
nouveaux systèmes et les architectures de test notamment standardisées par l’ISO sont difficilement applicables
aux topologies de ces réseaux qui peuvent être en nombre exponential.
Nous avons donc, dans un premier temps, étudié la modélisation des noeuds dans de tels systèmes en établissant un algorithme d’auto-similarité permettant de réduire le nombre de noeuds à spécifier. Tout en conservant
l’observation des cas de test dans la spécification du système, la génération automatisée des séquences de test de
conformité a pu être effectuée. Ces méthodes ont ensuite été adaptées au test des protocoles de routage dans les
réseaux véhiculaires dans le cadre du projet STIC-Asie MAMI.
Nos travaux ont évolué vers le test d’interopérabilité. En effet, même si certaines propriétés distribuées permettent de tester l’interopérabilité de ces systèmes, il n’existait pas d’architectures de test dédiées à de tels
systèmes. Nous avons donc proposé plusieurs modèles qui ont été appliqués sur des implantations réelles intégrées à des testbeds en laboratoire. Ces travaux ont été présentés dans le cadre de conférences internationales
[529, 544, 645, 468, 442]. Plusieurs articles de revues ont également été publiés sur le sujet [357, 367, 383] dont un
dans ACM computing surveys.
Vérification et modélisation
L’équipe s’intéresse à la définition d’un environnement formel pour le développement sûr d’applications systèmes d’information. Pour ce faire, une modélisation graphique du système à développer est réalisée en UML puis
traduite dans le language B pour preuve et validation. Le langage graphique UML ne permettant malheureusement
pas d’exprimer diverses contraintes, nous proposons une approche formelle qui permet de calculer les préconditions
additionnelles à ajouter à chaque opération B afin que celle-ci respecte toutes les contraintes de la spécification.
31
L’approche est basée sur la définition d’un ensemble de règles de normalisation et de simplification. Ce travail a
donné lieu à plusieurs publications dont [343].
L’équipe s’est également penchée sur la modélisation et la vérification des propriétés dynamiques dont la vérification dépend de plusieurs états pris à des instants différents de l’évolution du système. Nous avons particulièrement
étudié la propriété d’atteignabilité [444], de non-interférence[415] et d’absence [416].
Nous avons également mené des recherches sur la détection de la vulnérabilité par la preuve. En effet, l’approche
par test passif peut produire des faux positifs car la détection est plutôt syntaxique et les valeurs des variables ne
sont pas prises en compte. L’approche que nous proposons se base sur l’utilisation du langage formel B vers lequel
des règles de mapping d’un programme C ont été définies. Puis une activité de preuve et de model checking est
menée sur la spécification B ainsi obtenue pour affirmer ou détecter l’absence ou la présence de vulnérabilités. Ces
travaux ont été publiés dans [445, 443].
Une partie de l’équipe travaille sur le génie logiciel formel, et notamment sur la modélisation des interactions
de services et de leur composition [625, 361, 359, 458]. Nous avons également mené des recherches sur la modélisation formelle du vote électronique. Notre principale contribution de recherche était de démontrer qu’il était
possible de formaliser certains besoins fonctionnels (voter à un bureau de vote de son choix et la possibilité de
revoter), et d’analyser, à travers la simulation de modèles formels, les qualités des services offerts par différentes
architectures pour les systèmes distribués de vote électronique. Quelques exemples de nos publications traitant du
vote électronique sont [539, 538, 483, 361, 593, 586, 570]. Ces travaux ont été réalisés dans le cadre du projet ANR
SAVE.
3.4
3.4.1
L’équipe collabore avec plusieurs équipes de recherche en France à travers la participation à plusieurs projets
collaboratifs. Nous rappelons brièvement les projets les plus importants auquels nous participons et qui ont été
cités dans la description de nos axes de recherche. Nous finirons ensuite par d’autres actions collaboratives qui se
font en dehors des contrats de recherche.
L’équipe contribue à plusieurs projets nationaux financés par l’ANR : PIMI, WEBMOV, CHECKBOUND,
CAPTEURS, SAVE, ECOFRAME, WINEM et MARMOTE.
Notre participation aux projets des pôles de compétitivité s’est concrétisée à travers les projets CARRIOCAS,
100GRIA et EXOTICUS du pôle Systematic et le projet ISER du pôle DGCIS.
Nous participons aussi au projet Fiabilité et Sureté de Fonctionnement de l’IRT System X. Nous sommes
également impliqués dans quelques projets financés par Digiteo à travers MARINA et WISDOM.
Notre collaboration avec le monde industriel est également bien développée. Nous avons de nombreux contrats de
recherche bilatéraux avec des entreprises comme Orange (ANNEAU-ETOILES, Reactive control in LTE-advanced
networks) ou encore Astrium, et Thales (RAIL2). Ces collaborations s’ajoutent à celles qui se font grâce aux thèses
CIFRE (4 thèses avec Orange Labs, et une thèse avec Montimage).
J. Jackuobwicz collabore activement avec plusieurs chercheurs du LTCI (Telecom Paritech) sur le thème de l’optimisation distribuée. H. Castel mène une partie de ses travaux avec des collègues du laboratoire PRISM (université
de Versailles) et de l’université Paris 12. T. Chahed travaille avec des chercheurs de l’INRIA et d’Orange Labs.
W. Ben-Ameur collabore également avec Orange Labs et l’université de Caen. A. Cavalli et S. Maag entretiennent
une activité de recherche commune avec le LRI (Orsay). M. Becker et M. Marot travaillent avec des chercheurs de
l’ENSEEIHT de Toulouse .
3.4.2
L’équipe collabore avec plusieurs équipes intenationales à travers la participation à plusieurs projets collaboratifs
que nous rappelons dans la suite.
32
L’équipe a participé aux projets européens suivants : TAROT, SHIELDS, OPEN ETCS, DIAMONDS, INTERTRUST, IPNQSIS et EURO-NF.
De nombreuses collaborations ont été entamées avec plusieurs équipes de l’Amérique du sud à travers le programme STIC-Amsud et notamment les projets SCAN et CUDEN ainsi que le programme COFECUB (projets
PLAVISI et ROBUSTWEB). Une thèse a été financée par le Mexique.
Nous collaborons également avec diverses institutions asiatiques à travers le programme STIC-Asie et les projets
URSA, MAMI et Network RF energy. Une thèse en co-tutelle avec le Liban a été financée grâce à une bourse Eiffel.
Un exemple significatif de collaboration fructueuse avec des équipes étrangères est le séjour sabbatique de 8
mois (2012) de José Neto à l’université de Padoue (Italie), au sein de l’équipe du Professeur Michaelangelo Conforti
dans le département de mathématiques pures et appliquées.
Un autre exemple est donné par le co-encadrement de thèse en commun entre Amel Mammar et l’équipe du
professeur Marc Frappier de l’université de Sherbrooke. Amel Mammar est désormais professeur associée de cette
équipe.
Signalons également que Stéphane Maag est aussi chercheur associé du laboratoire RLICT de l’université Galileo
au Guatemala.
Walid Ben-Ameur a effectué un séjour sabbatique de 2 mois à Varsovie (invité par la WUT : Warsaw university
of technology). Ce séjour s’est concrétisé par plusieurs publications communes et une thèse en co-tutelle avec La
Pologne.
L’équipe (notamment Hind Castel et Tülin Atmaaca) collabore avec Alexandre Brandwajn, professeur à l’université de Californie à Santa Cruz, sur la combinaison des méthodes approximatives et des bornes stochastiques
pour encadrer l’erreur. Le professeur Brandwajn a fait un séjour sabbatique de 4 mois en 2012 à Samovar. T.
Chahed travaille avec Tamer Basar de l’université Urbana-Champaign, Illinois, sur la dissémination de contenus et
la compétition entre eux dans les réseaux sociaux. M. Becker collabore avec le IIT Gandhinagar en Inde et avec
l’université de Buffalo aux USA.
3.4.3
– Prix du meilleur article à la conférence EMERGING’2010 (International Conference on Emerging Network
Intelligence) à Florence, Italie.
– Prix du meilleur article à la conférence ECUMN’2009 (European Conference on Universal Multiservice Networks) Sliema, Malta.
– Prix du meilleur article à la conférence ComNet’2010(International Conference on Communications and Networking).
– Prix du meilleur article à la conférence internationale ICTSS’2011 (IFIP International Conference on Testing
Software and Systems) à Paris.
Board de sociétés savantes (IEEE...), éditeurs, éditeurs associés de revues
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
A. Cavalli est membre du comité éditorial de la revue Elsevier Networking Science.
A. Mammar est membre du comité éditorial de la revue Journal of Secure Software Engineering.
J-P. Gibson est membre du comité éditorial de la revue Annals of Telecommunications depuis 2008.
T. Atmaca est membre du comité éditorial de la revue Theoretical and Applied Informatics.
T. Atmaca est éditeur en chef de la revue International Journal on Advances in Telecommunications.
T. Chahed est co-éditeur du numéro spécial de la revue Performance Evaluation, Vol 67, Issue 4, 2010.
T. Chahed est co-éditeur du numéro spécial de la revue Dynamic Games and Applications, Vol 3, Issue 1,
2013.
S. Maag est membre du comité éditorial de la revue IJEI (International Journal of Engineering and Industries).
S. Maag est membre du comité éditorial de la revue International Journal on Advances in Software Engineering.
A. Cavalli est éditeur d’un numéro spécial du journal Software Testing, Verification and Reliability (STVR,
Wiley) (à paraître).
W. Ben-Ameur est éditeur d’un numéro spécial du journal Networks (Wiley) (à paraître).
33
–
–
–
–
–
T. Atmaca est membre Senior de la SEE, 2011, Paris.
T. Atmaca est IARIA Fellow depuis 2008.
T. Atmaca est membre de l’Académie des Sciences Polonaise.
T. Atmaca est membre du IFIP WG.6.3 (Performance of Communication Systems).
T. Atmaca est membre de la IEEE Communications Society (Technical Committee, Transmission, Access and
Optical Systems (TAOS)).
– W. Ben-Ameur est co-cordonnateur du groupe européen ENOG (européan network optimization group) de
la société savante EURO (Association of European Operational Research Societies).
Communications invitées
Les membres de l’équipe sont régulièrement invités à donner des conférences plénières ou à présenter leurs
travaux. T. Chahed a par exemple été keynote speaker à la conférence ComNet’2009. T. Atmaca a été invitée en
2013 par l’Académie des Sciences Polonaise (IITiS PAN) pour donner un séminaire sur l’économie de l’énergie dans
les réseaux d’accès futurs. Elle a aussi été keynote speaker de l’un des workshops de la conférence IEEE SAINT
Conference (Allemagne 2011) ainsi que de la conference Computer Networks organisée en Pologne en 2012. A.
Cavalli a présenté un tutorial sur l’évolution des techniques de test à la conférence IEEE ICST 2013, Luxembourg,
2013. Elle a aussi été keynote speaker dans le workshop WS-FMDS 2012. W. Ben-Ameur a donné une série de
conférences sur l’optimisation combinatoire en 2010 à la Warsaw University of Technology. M. Becker a présenté
une conférence invitée à l’Université de Buffalo sur les modèles de small-world et le beam-forming, et une conférence
en Inde (ACWR2011) sur la structure topologique des réseaux de capteurs.
L’équipe a présenté plusieurs articles invités dans de nombreuses conférences. Nous en citons quelques exemples :
A. Cavalli dans WWIC 2011, T. Chahed dans RELABIRA’2009 et RELABIRA’2012, T. Atmaca dans IFIP NF
conference, Brisbane, Australie 2010, M. Becker dans Percom 2010 à Vienne, etc.
Plusieurs membres de l’équipe ont organisé des conférences ou présidé des comités de programme de conférences.
Nous en présentons ici quelques exemples.
– Third International Conference on Software Testing, Verification and Validation : ICST 2010 (Paris) [présidence d’A. Cavalli]
– First User Conference on Advanced Automated Testing : UCAAT 2013 (Paris) [présidence d’A. Cavalli]
– International Conference on Networking and Future Internet : ICNFI 2012 (Turquie) [présidence de T. Atmaca]
– International Conference on Networking and Future Internet : ICNFI 2011 (Paris) [présidence de T. Atmaca]
– Third International Conference on Performance Evaluation Methodologies and Tools : Valuetools 2008 (Grèce)
[Co-présidence du comité de programme de T. Chahed]
– International Conference on Network Games, Control and Optimization : Netgcoop 2011 (Paris) [Co-présidence
de T. Chahed]
L’équipe participe activement aux comités de programmes de conférences scientifiques. Voici une sélection de
ces conférences :
GLOBECOM’11–13, IEEE MASCOT’2013, IEEE ISCC’12, IEEE SAINT’12, IEEE COMPSAC’12, DRCN’11,
RNDM’11–13, INOC’09–13, ISCO’10, SEC-MDA’09, INFORSID’10, WS-TBFM’10, FMICS’2013, EUSPN 2013,
ICST’10–13, NetMM’13 UCAAT’13, ICTSS’ 08–13, SECTEST’10–12, AINA’12, A-MOST 2008, ASFNS-08, CFIP’0809, CFIP’11, DPM’13, FMOODS/FORTE’09–10, FPS’12, ICNP’08–12, ICISS’12, NOTERE’10–11, QSIC’11,
SETOP’09–13, SITIS’08–10, SITIS’12, TESTCOM/FATES’09,WS-FMDS’11–12, DEXA’09–13, BWINA’10, PWN’12,
BWCCA’11, IADIS-MCCSIS’08–13, IADIS-AC’08-13, DATA’12–13, ICSEA’08–13, ICSOFT’08–13, INTENSIVE’09–
13, TPMC’12–13, VOTE-ID’13, BMSD’11–12, ICECCS’12, GTIP’11, RE-VOTE’11, TNS’08–11, FMET’08, JDIR’08–
09, ASMTA’11–13,IADIS-AC’08–12, BWA’08–12, DNAC’08–12, MEDHOC’08, ICCCN’08, AICT’09–12, ITC’09,
GIIS’09, COMNET’09–12, IFIP WD’11, GRES’10, ICWUS’10, ICSNC’10, WMNC’11–12, ICDT’12, PS’2012, ISCIS’09, ISCIS’11, AICT’08–13.
34
Participation à des groupes de travail
L’équipe participe activement aux GDRs du CNRS ainsi qu’à différents groupes de travail
– Ana Cavalli et Stéphane Maag sont membres du groupe MTV2 (Méthodes de test pour la Validation et la
Vérification) du GDR GPL (Génie de la Programmation et du Logiciel)
– Ana Cavalli et Stéphane Maag sont membres du Comité Scientifique du groupe ResCom (Réseaux de Communication) du GDR ASR (Architectures, Sysètmes, Réseaux)
– Walid Ben-Ameur est co-animateur du groupe POC (polyèdres et optimisation combinatoire) et du groupe
(optimisation de réseaux) du GDR RO (Recherche opérationnelle)
– Walid Ben-Ameur est co-coordonnateur du groupe européen ENOG (européan network optimization group)
de la société savante EURO (Association of European Operational Research Societies)
– Tijani Chahed est l’animateur du réseau thématique "Architectures et gestion de réseaux" de l’Institut MinesTélecom
– Ana Cavalli est co-animatrice du réseau thématique "Mathématiques appliquées et informatique fondamentale" de l’Institut Mines-Télecom
– Tülin Atmaca est membre du groupe de travail "Performance of Communication Systems" d’IFIP
– Walid Ben-Ameur est co-responsable de la tâche "network centric design of distributed architectures" du
Labex DigiCosme
L’implication de l’équipe dans les comités éditoriaux des revues et les comités de programmes des conférences
induit automatiquement un travail important d’évaluation. L’équipe participe également à l’arbitrage d’articles
soumis aux meilleures revues.
Plusieurs membres de l’équipe sont aussi experts auprès de la commission européenne et participent activement à
l’évaluation des propositions de projets (Programme FP7). A. Cavalli est par exemple membre du comité scientifique
de STIC AMSUD depuis 2008. L’équipe expertise régulièrement les propositions soumises à l’ANR (blanc ou autres).
T. Chahed qui anime le réseau thématique "Architectures et gestion de réseaux" a un rôle important dans
l’évaluation des projets internes à l’Institut Mines-Télécom. A. Cavalli qui co-anime le réseau thématique "Mathématiques appliquées et informatique fondamentale" joue un rôle similaire dans l’expertise des propositions. Le
reste de l’équipe participe aussi à ces évaluations.
W. Ben-Ameur et S. Maag participent également à l’évaluation des projets soumis au Labex DigiCosme.
On peut aussi citer le fait que T. Chahed joue le rôle d’expert pour la DGRI (Ministère de la Recherche), pour
le programme CEFIPRA, pour la Chaire UEB (Bretagne, 2012), et pour le FWO (Belgique, 2011 et 2012). W.
Ben-Ameur a expertisé des projets soumis à des organismes scientifiques du Québec, de la Suisse ou encore de la
Roumanie.
3.4.4
Participation aux enseignements de niveau master
TSP est co-accréditée dans plusieurs masters dont COSY (avec l’université de Versailles St-Quentin-En-Yvelines)
et MOPS (avec l’université d’Evry). H. Castel est co-responsable du master COSY. S. Maag, A. Cavalli et T.
Atmaca participent aux enseignements du master MOPS. M. Becker et M. Marot participent au master réseaux de
l’université Pierre et marie Curie. W. Ben-Ameur et J. Neto enseignent au master MPRO (CNAM, polytechnique,
Télécom Paritech, ENSIEE). A. Mammar intervient dans le master ”Sécurité informatique” de Paris-Est Créteil où
elle coordonne un module de 20h sur les spécifications formelles.
Signalons également que M. becker donne un cours de files d’attente à la IIT Gandhinager (Inde).
En plus de ces activités, l’équipe intervient dans les ensignements de TSP. M. Marot est par exemple responsable de la voie d’approfondissement "convergence des services et infrastructures réseaux" alors que S. Maag est
responsable du master "computer and communication networks".
3.4.5
Interactions avec l’environnement économique
L’équipe a un fort niveau d’interactions avec l’environnement social, économique et culturel. Elle collabore d’une
manière soutenue avec le monde industriel. En effet, nous avons de nombreux contrats de recherche bilatéraux
35
avec des entreprises comme Orange (ANNEAU-ETOILES, Reactive control in LTE-advanced networks) ou encore
Astrium, et Thales (RAIL2). Ces collaborations s’ajoutent à celles qui se font grâce aux thèses CIFRE (4 thèses
avec Orange Labs, et une thèse avec Montimage).
Comme précisé précédemment, nous participons également à plusieurs projets nationaux financés par l’ANR
(PIMI, WEBMOV, CHECKBOUND, CAPTEURS, SAVE, ECOFRAME, WINEM et MARMOTE), par les pôles
de compétitivité (CARRIOCAS, 100GRIA, EXOTICUS, ISER) ou encore par Digiteo faisant intervenir des industriels en plus des académiques. Nous participons aussi au projet Fiabilité et Sureté de Fonctionnement de l’IRT
System X.
Un autre exemple de transfert vers le monde industriel est la création de la société Montimage par des anciens
doctorants de l’équipe. Nos techniques de monitorage ont été implantées dans des outils développés par Montimage.
Une nouvelle start-up, PERCEVIO, vient d’être créée ayant comme objectif le développement d’outils et leur
application dans des environnements industriels.
Comme autre exemple d’intéractions avec l’environnement social et culturel, nous pouvons citer le fait que
Monique Becker a été élue membre du corps académique de l’Académie Catholique de France.
3.5
Indicateurs
Nous rappelons que l’équipe existe seulement depuis 2011. Cependant, nous présentons par extrapolation des
informations à partir de 2008 en tenant compte des activités des membres actuels de l’équipe qui étaient déjà
membres du laboratoire en 2008. Comme indiqué précedemment, Jérémie JAKUBOWICZ a intégré le laboratoire
début 2012 en bénéficiant d’une chaire CNRS. Cette intégration a coincidé avec la démission d’un ancien membre
de l’équipe.
l’équipe METHODES sur la période 2008-2013 :
2008
12
21
1
Doctorants
Post-docs
2009
12
20
0
2010
12
20
0
2011
12
22
1
2012
12
24
2
2013
12
23
2
Le tableau suivant présente le nombre de publications scientifiques sur la période 2008-2013 selon la nomenclature indiquée au chapitre Production scientifique.
Revues classées
Conférences non classées
Ouvrages
2008
6
3
31
17
2
2009
2
0
37
12
9
2010
14
3
27
15
5
2011
8
0
25
19
6
2012
22
0
26
16
3
2013
14
1
20
11
2
Total
66
7
166
90
27
Nous constatons une amélioration générale des indicateurs. En réalité, il y a aussi une nette amélioration de la
qualité de nos publications : nous publions de plus en plus dans des revues et conférences bien classées.
Thèses soutenues
Thèses en cours
HDR soutenues
2008
6
21
1
2009
5
20
1
2010
7
20
0
2011
6
22
3
2012
5
24
1
2013
3
23
0
Total
32
6
Nous observons que le nombre de doctorants est relativement stable. Le nombre de HDRs obtenues entre 2008
et 2013 témoigne d’une certaine maturité scientifique de l’équipe.
Les modes de financement des thèses sont décrits ci-dessous
36
Contrats publics ou Européens
Contrats bilatéraux hors CIFRE
Financements ext. doctorants
Autofinancement
Total thèses en cours
2008
11
1
6
1
2
21
2009
11
0
6
1
2
20
2010
7
1
6
3
3
20
2011
10
0
8
2
2
22
2012
11
0
9
3
1
24
2013
11
1
8
3
0
23
Les recettes (en kE) de l’équipe ont été ventilées de la façon suivante
Contrats publics ou Européens
Contrats bilatéraux hors CIFRE
CNRS
Total
Projets Européens
Projets ANR
Poles de compétitivité
Autres programmes
Thales, Orange, etc.
Bourses CIFRE
Ministère de la recherhce
Gouvernements étrangers
Différents projets
Soutien de base TSP
Budget FEI,...
37
2008
204
192
91
0
31
10
36
42
38
31
8.5
684
2009
138
190
75
7
22
16
40
0
24
42.5
13.5
568
2010
116
86
45
1
12
62
57
0
100
22.5
3.5
504
2011
258
71
57
28
8
163
27
0
55
27.8
5
700
2012
407
71
57
45
11
199
27
0
150
32.8
4.9
1003
2013
346
86
48
38
60
91
35
0
190
30.8
5.5
930
Total
1470
696
373
119
143
540
222
42
557
187.4
40.9
4390
4
Bilan scientifique de l’équipe R3S
4.1
L’équipe R3S (Réseaux, Systèmes, Services, Sécurité) s’intéresse aux architectures de réseaux et
de services, à la sécurité des réseaux et des systèmes et aux technologies avancées pour les communications du futur. Elle s’appuie sur des méthodes et des modèles partagés avec l’équipe METHODES mais
se caractérise par la prise en compte des contraintes architecturales, protocolaires et systèmes des réseaux. R3S
explore de nouvelles pistes de recherche menant parfois à l’invention et la conception d’architectures et de protocoles entièrement originaux, pour lever des verrous scientifiques, technologiques ou normatifs induits parfois par les
organismes de standardisation.
L’équipe R3S contribue aux travaux sur les réseaux optiques très haut débit, sur l’Internet des objets, sur
la mobilité, sur les réseaux auto-organisés, sur les architectures orientées service (SOA) et sur les réseaux
et services virtuels. Elle développe plus particulièrement des compétences de haut niveau dans le domaine de la
sécurité, des réseaux optiques, des systèmes et des objets communicants, et de la virtualisation.
4.2
Professeurs et directeurs d’études IMT (HDR) : Hossam Afifi, Badr-Eddine Benkelfat, Hakima Chaouchi,
Noël Crespi, Hervé Debar, Maryline Laurent, Catherine Lepers, Nel Samama, Djamal Zeghlache.
Maitres de conférence HDR : Abdallah M’hamed, Eric Renault, Qin Zou.
Maitres de conférence, ingénieurs et directeurs d’études IMT : Yann Frignac, Joaquin Garcia-Alfaro,
Vincent Gauthier, Marc Girot-Genet, Yaneck Gottesman, Badii Jouaber, Mohamed Anis Laouti, Hang Nguyen,
Alexandre Vervish-Picois.
Post-doctorants : Blanc G. (09/2012-), Beltran Martinez M.V. (02/2013-), Cuevas Rumin A. (03/2011-02/2013
puis 06/2013-), Bendimerad D.F. (03/2012-), Mani M. (2008-01/2011), Ortiz Torres A. (12/2012-), Park S. (03/2013), Robillart B. (11/2012-), Sayadi Afef (01/2013-), Shanmugalingam S. (08/2012-), Wazan A.S. (07/2012-), Zekri
M. (03/2011-).
Ingénieurs : Daniel Ranc
Partenaires internationaux : Roch Glitho de Concordia University, Canada (06/2012-), Gyu Myoung Lee de
ETRI Corée (09/2008-)
Professeurs invités : Woo Seop Rhee de ETRI, Corée (02/2011-02/2013), Xiaodi Huang de Charles Strut University, Australie (12/2011-05/2012)
Doctorants : 58
4.3
Axes de recherche
L’équipe R3S a effectué de nombreux travaux de recherche dans la période 2008-2013. Les résultats les plus
représentatifs sont décrits ci-dessous.
38
4.3.1
Réseaux et services
Professeurs : Hossam Afifi, Hakima Chaouchi, Noël Crespi, Djamal Zeghlache ;
Maîtres de conférence : Vincent Gauthier, Marc Girot-Genet, Badii Jouaber, Mohamed Anis Laouti, Hang
Nguyen (depuis le 1/1/2011), Eric Renault (HDR) ;
– Gestion de l’accès au canal dans les réseaux ad hoc et de capteurs sans fil
Cet axe de recherche conçoit des protocoles d’accès au canal pour les réseaux ad hoc et les réseaux de capteurs.
Ces réseaux se caractérisent par la rareté de la ressource radio et par des performances fortement dégradées
du fait d’interférences. Dans ce contexte, l’objectif de ces travaux est de garantir un bon niveau de qualité
de service, entre autres l’accès au canal, d’une façon équitable, à tous les participants au réseau. L’idée est
d’adapter les protocoles d’accès au canal en TDMA (Time Division Multiple Access) pour éviter de recourir
à une entité centrale. Tout le défi consiste à construire d’une façon distribuée une trame commune dont la
taille prend en compte le nombre de noeuds présents dans le voisinage. Cette trame divisée en plusieurs slots
temporels garantit l’accès exclusif au canal à un noeud avec la possibilité d’une réutilisation spatiale pour
les noeuds qui sont en dehors de la zone d’interférence. D’un point de vue réseaux ad hoc multi sauts, cette
approche assure un meilleur niveau d’équité [937] que celui obtenu avec une méthodologie d’accès classique à
la CSMA (un jain index > 0.9), ce qui permet de mieux supporter les applications de streaming multimédia
caractérisées par des contraintes temporelles très strictes. Pour les réseaux de capteurs, s’ajoute l’avantage
de l’économie d’énergie. En effet, les capteurs se mettent en veille quand ils n’ont rien à transmettre ou à
recevoir, ainsi la durée de vie globale du réseau augmente tout naturellement [1290]. Dans le même ordre
d’idée, R3S a conçu un autre protocole dérivé de la technique d’accès pour l’IEEE 802.11 qui permet de
coordonner l’accès au canal d’une façon distribuée, mais sans partage temporel [989].
Ces travaux s’inscrivent dans une collaboration avec l’équipe Hipercom de l’Inria et dans le projet FUI
e-compagnon du pôle System@tic.
– Gestion et optimisation de la mobilité verticale
La problématique de la mobilité verticale qui considère qu’un mobile s’attache successivement à plusieurs
réseaux de technologies différentes (4G vers Wi-Fi par exemple), touche à plusieurs aspects des réseaux et
de leurs architectures. La coexistence de plusieurs technologies avec des caractéristiques et des contraintes
différentes rendent plus complexes les procédures de décision pour effectuer ce qu’on appelle communément
le « Handover Vertical ».
En effet, si au sein d’une technologie unique, la décision se base principalement sur les niveaux de signal des
différentes stations de l’entourage du terminal mobile, dans le cas de la mobilité verticale, la décision peut
prendre en considération plus de paramètres et contraintes tels que les coûts (monétaires) des connexions, les
caractéristiques des terminaux, les besoins des applications et les coûts énergétiques (consommation d’énergie).
Il est donc nécessaire d’imaginer de nouveaux mécanismes et de nouvelles solutions architecturales permettant
d’apporter des solutions appropriées à cette problématique.
L’équipe R3S travaille sur deux aspects essentiels au handover vertical :
– La gestion du contexte : ensemble d’informations caractérisant la situation du terminal mobile. L’équipe a
proposé des solutions architecturales et protocolaires permettant l’échange, la découverte, la mise à disposition et le raisonnement sur les informations de contexte [1233, 1235, 1004]. L’utilisation de la représentation
sémantique a été retenue afin de faciliter le raisonnement et les inférences.
– Les algorithmes de décision multi-critères pour le handover vertical [872, 958]. La principale difficulté
réside dans la multitude de paramètres et de mesures disponibles et la complexité du raisonnement sur ces
métriques et données. Des techniques telles que la logique floue ou la théorie des jeux ont été explorées.
L’équipe a également introduit l’utilisation de la notion de réputation de réseaux pour simplifier les prises de
décision [1232, 1176, 861].
– Coopération dans les réseaux auto-organisés
Dans le domaine des réseaux auto-organisés, R3S a essentiellement porté son effort sur les mécanismes de
coopération dans les réseaux sans fil. Tout d’abord, R3S a exploré les conséquences induites par les mécanismes
cross-layer sur les performances des communications coopératives (PHY/MAC/Routage) [740, 761, 877, 1010].
L’approche qui a été suivie a permis de développer une méthode simplifiée d’échange d’informations liée à
l’estimation du canal de communication. Dans le cadre de communications coopératives, l’estimation du
39
canal est cruciale, car c’est d’elle que dépend la faisabilité ou non d’une communication entre deux éléments
spécifiques du réseau. R3S a exploré une autre facette de la coopération dans les réseaux sans fil : l’influence
(sociologique) que l’intercontact humain a sur la connectivité des réseaux DTN (Delay Tolerant Network).
Ces travaux ont permis de développer de nouvelles approches pour les protocoles de routage opportuniste
dans les travaux [900, 901]. Dans ce cadre, une méthode reposant sur la factorisation de tenseurs a été mise
au point afin de prédire la récurrence des intercontacts entre les noeuds du réseau. Finalement, nos études sur
les intercontacts dans les réseaux sans fil nous ont permis de développer de nouveaux algorithmes de gestion
dynamique de la structure du réseau. Ces algorithmes se basent sur des effets de mutualisation/coopération
au niveau structurel, des réseaux sans fil [751, 738, 1156, 1175].
Ces travaux s’inscrivent dans un projet CNRS International de Coopération Scientifique (PICS) avec NTU
(Singapore), et le projet Merlion (Ministère des Affaires Etrangères). Ils ont permis plusieurs séjours longs
d’ECs avec National Tsing Hua University (NTHU) de Taiwan et avec Nanyang Technological University
(NTU) de Singapour.
– Optimisation de la consommation énergétique dans les réseaux
R3S a travaillé sur le Green IT et l’efficacité énergétique dans deux domaines. Le premier concerne les
réseaux de capteurs sans fil maillés (mesh WSNs) où des modèles mathématiques d’énergie ont été proposés
et validés [1503]. Ces modèles ont permis d’introduire de nouveaux critères pour prendre en compte le facteur
énergie, notamment dans les mécanismes de routage et de remontée de données des réseaux de capteurs.
En particulier, le protocole MDSAP (Modified DSAP) [1503, 1101] a été défini en amélioration du protocole
DSAP (Directional Source Aware routing Protocol) couramment utilisé dans les réseaux de capteurs sans
fil. Les simulations et la qualification en environnement réel de test ont montré que MDSAP permet une
augmentation de la durée de vie du réseau de capteurs de 22% (transmission de données à priorité élevée) à
77% (transmission de données à priorité faible) par rapport à DSAP. Deux nouveaux protocoles de routage,
appelés Clustering Energy Based Routing Protocol (CEB-P) et Multi Source Energy Based Routing Protocol
(MSEB-P) [1503, 1102], ont été spécifiés et il a été démontré par simulations et tests, que pour une même
quantité d’énergie, ils permettent de transmettre deux fois plus de données qu’avec MDSAP.
Dans le domaine des réseaux cellulaires, R3S a proposé plusieurs mécanismes liés à la signalisation entre
stations de base multi-opérateurs, et à la sélection dynamique d’interfaces radio (4G, 3G, 2G, Wi-Fi...) [872].
Les mécanismes de signalisation permettent de basculer du trafic entre opérateurs et la mise en sommeil de
stations de base sous utilisées, sans interruption ou perte de qualité de service pour l’usager. Les simulations
ont montré que ces nouveaux algorithmes permettent jusqu’à 60% d’économie d’énergie, avec une réduction
du niveau de rayonnement cellulaire.
Ces travaux s’inscrivent dans les projets FEDER Wonderville et Ademe VELCRI et ont obtenu le prix spécial
du jury 2010 « croissance verte numérique » pour le projet GENIAL (gestion intelligente de l’énergie pour les
nouvelles applications et l’énergie renouvelable).
– L’Internet du Futur : d’un réseau de noeuds à un réseau d’informations
R3S travaille à définir de nouvelles architectures pour l’Internet du Futur et en particulier à faire évoluer les
différentes couches réseaux pour permettre un accès de type anywhere at anytime.
L’un des composants majeurs de cette nouvelle architecture est le déplacement de l’architecture de l’Internet
d’une organisation centrée autour des noeuds du réseau (serveurs DNS, serveurs de messagerie, sites web,
etc.) vers une organisation centrée autour de l’information où les services ne sont plus accessibles par l’intermédiaire d’une adresse ou d’un mécanisme de localisation nécessairement variable dans le temps dans le
cadre d’applications mobiles, mais par l’intermédiaire de leur description incluant toutes les informations
permettant leur accès et/ou leur intégration dans un composant plus large.
L’équipe R3S a focalisé ses efforts sur la conception et le développement du réseau d’informations NetInf
(Network of Information) [1179] en spécifiant les caractéristiques de descriptions devant être fournies par les
applications et en proposant un langage de description des objets et services [1040, 1187, 1011]. D’autres
aspects ont été intégrés dans cette étude afin d’en évaluer l’intérêt, l’impact et la faisabilité : la mobilité des
utilisateurs et des objets communicants [1291, 868, 1245, 960] afin d’assurer une continuité de service, et la
gestion des droits d’accès aux informations et aux contenus [1184].
L’équipe R3S s’est appuyée sur un réseau de capteurs immergés chargés de mesurer les paramètres physicochimiques de l’eau et capables de transmettre ces données par l’intermédiaire d’un réseau sans-fil. Afin de
40
garantir un accès constant au service, une grille de calcul et de stockage a été mise en place [916, 1276, 917] et
les informations — de gestion de l’infrastructure dans son ensemble tout comme celles issues des capteurs —
sont gérées et accessibles par l’intermédiaire du prototype de réseau d’informations développé dans le cadre
du projet 4WARD. Une interface de visualisation conviviale et adaptable pour et par l’utilisateur a aussi été
développée [1276].
Ces travaux s’inscrivent dans les projets européens FP7 IP 4WARD, et FP7 STREP Mobesens (MOBile
water quality SEnsor System).
– Partage et gestion de ressources clouds et réseaux
Cette activité de R3S traite le partage, le contrôle et la gestion de clouds et de réseaux qui s’appuient sur
la virtualisation des infrastructures et des plateformes d’hébergement pour offrir des services virtuels à la
demande. Nous abordons plus précisément les algorithmes d’optimisation conjoints pour clouds et réseaux,
l’instanciation des ressources et services réseaux et les extensions des modèles de description de cloud pour
inclure les services réseaux. Nous nous appuyons sur une plateforme expérimentale pour valider les solutions
proposées.
Au niveau optimisation [898, 957, 1309, 757], nous avons proposé des approches originales comme l’algorithme Minimum Cost Maximum Flow [898], un algorithme de placement et de consolidation pour réduire
la consommation énergétique dans les centres de calcul [1309] et un programme linéaire accompagné d’une
méthode permettant de fixer dynamiquement les prix dans une fédération pour maximiser les revenus des
membres. Les travaux considèrent aussi les variations dynamiques des demandes en plus des changements
dans ce type d’infrastructures où les services et les ressources virtuelles sont mobiles et élastiques.
Ces optimisations s’accompagnent d’instanciation de ressources et services clouds et réseaux [875, 930, 1278,
875] pour assurer l’agrégation ou la composition d’infrastructures dédiées aux utilisateurs en conformité avec
leurs demandes. L’équipe s’appuie sur une plateforme expérimentale composée de technologies cloud (OpenNebula, OpenStack...) et réseaux de type SDN (Software Defined Networks). Cette plateforme est répartie
sur plusieurs sites (Evry, Paris et partenaires européens), et contribue à l’Equipex FIT (impliquant UPMC,
INRIA, IMT, LSiiT, CNRS). Notamment des routeurs programmables et des routeurs logiciels s’appuient sur
le cadriciel OpenFlow pour évaluer les solutions proposées. Nous avons conçu une passerelle programmable
(e. g. sous forme de machine virtuelle) et un contrôleur associé (pour sa configuration) pour interconnecter
dynamiquement des ressources réparties dans un même centre de calcul ou sur plusieurs centres de calcul
géographiquement répartis [930].
Nos extensions des modèles de description de ressources et d’interfaces clouds (comme OCCI, Open Cloud
Computing Interface) au réseau (OCNI, Open Cloud Networking Interface proposée par R3S) pour le « cloud
networking » nous ont conduits à la production de briques logicielles génériques pour faciliter le rapprochement
des clouds et des réseaux. L’extension du modèle OCCI est disponible en logiciel libre [1433, 848] et un système
d’échanges de messages pour des clouds distribués [1434] suffisamment générique pour servir à un plan de
contrôle distribué pour réseaux SDN par exemple.
Ces travaux ont été récompensés par le prix du meilleur article à WWIC 2012 [875]. Ils trouvent place dans les
projets FUI10 CompatibleOne et FUI12 ODISEA du pôle System@tic, FP7 SAIL, ITEA2 EASI-CLOUDS,
XL-Cloud (Fonds national pour la Solidarité Numérique), FIT (Equipement d’excellence du Grand Emprunt)
et Marguerite de la région IDF.
– Architecture des Services de Communications
Les services de communication ne se limitent plus aux communications vocales interpersonnelles, mais intègrent des fonctionnalités comme email, carnet d’adresses, messagerie instantanée. L’émergence des réseaux
sociaux - qui peuvent d’ailleurs englober ces fonctionnalités - est également un élément important de cette
transformation. Dans ce contexte, les différents services offerts par un opérateur télécom à ses clients ne
peuvent plus être indépendants. Construire aujourd’hui une application monolithique regroupant tous les
services est un leurre, ne serait-ce que pour des raisons de faisabilité technique, et d’agilité nécessaire dans
l’introduction de nouveaux services. Les architectures de service deviennent ainsi nécessairement complexes,
composées d’une multitude de modules en interaction [1352]. Dans ce contexte, de nombreux défis sont à relever pour permettre l’émergence d’un écosystème ubiquitaire intégrant la contextualisation, la connectivité
sans couture (seamless), l’Internet des Objets, le web social, les objets interconnectés.
L’équipe a contribué dans ce domaine autour de trois principaux axes. Le premier axe concerne les services
41
de communication, avec par exemple la proposition du concept de service abstrait transposable en service
concret [749, 724, 743]. Ce concept exporté dans le projet SERVERY en a été la colonne vertébrale. L’équipe a
également formulé une série de propositions visant à formaliser les architectures de service de communication
utilisant une syntaxe commune à tous les services [1352]. Ces concepts sont en cours d’adoption par les équipes
opérationnelles des opérateurs de réseau, notamment à Orange. Le second axe, les réseaux sociaux, où l’équipe
a mis en place des crawlers très sophistiqués permettant par exemple de capturer les profils de centaines de
millions d’usagers ou des centaines de milliards de commentaires [852]. Ces données ont notamment permis de
formuler une proposition visant à utiliser les informations sociales pour améliorer les CDN (Content Delivery
Network), elle constitue un axe de recherche important pour l’équipe en collaboration avec des équipes de
pointe en Europe [743]. Enfin, l’Internet des Objets où les travaux menés autour des services ont conduit à
la définition d’un écosystème visant à ramener l’utilisateur au centre des architectures de service afin qu’il en
soit le principal bénéficiaire et qu’ils puissent créer ses propres services IoT [755].
Ces travaux ont été récompensés par le prix du meilleur article à ICNS 2011 [962] et ICSEA 2010 [1263] et le
prix de la meilleure démonstration à PerCom 2009 [1048]. Ils ont donné lieu à 53 contributions en normalisation
(ITU-T, ETSI, 3GPP et IETF) et 3 brevets (2 US et 1 français en coopération avec Orange). Ils s’inscrivent
en particulier dans les projets CELTIC SERVERY (CELTIC Gold Award 2012), ITEA2 DiYSE (ITEA2 Silver
Award 2012), FP7 eCousin, French-Korean KORANET CoCoBet et Exoticus du Pôle System@tic.
4.3.2
Sécurité des réseaux et des systèmes
Professeurs : Hervé Debar (depuis le 1/1/2009), Maryline Laurent ;
Maitres de conférence : Joaquin Garcia-Alfaro (depuis le 1/1/2013), Abdallah M’hamed (HDR) (depuis le
1/1/2011) ;
– Sécurité adaptée aux faibles capacités des terminaux et aux environnements sans fil
R3S répond à un double problème, celui de concevoir des approches de sécurité légères visant une très faible
consommation de ressources, et celui de concevoir des solutions de sécurité adaptées à des environnements
sans fil (réseau manet, mesh).
Deux solutions d’authentification mutuelles ultra légères ont été brevetées [1453, 1452]. La solution [1452]
est basée sur une adaptation du cryptosystème à clés publiques NTRU asymétrique et sur la répartition
astucieuse de l’effort de calcul entre un terminal de faibles capacités et un serveur central plus puissant. Elle
est 5 fois plus performante en calculs que les autres solutions asymétriques.
Trois autres schémas d’authentification [943, 942, 915] utilisant la cryptographie ID-Based (IBC) et les courbes
elliptiques, ont été concus pour les réseaux sans fil. En particulier, la solution [943] permet, à partir d’un simple
secret partagé, qu’un client réalise une authentification mutuelle robuste auprès d’un serveur et simultanément
récupère une clé privée IBC. Il est résistant aux attaques key-escrow, c.-à-d. un serveur corrompu ne peut
pas retrouver la clé privée du client. Il a nécessité l’adaptation des schémas de signature et de chiffrement
ID-Based.
Ces travaux ont été nominés au prix Fibre de l’Innovation 2013 et s’inscrivent dans le projet ANR RESCUEIT
(classé 2nd au French-German Business Award 2011 catégorie « innovation »).
– Identités numériques et protection des données personnelles
Deux voies de recherche ont été poursuivies, leur but commun étant d’automatiser la prise de décision concernant la délivrance ou non d’attributs personnels. L’une, dans un contexte de transaction électronique, a abouti
à la définition d’un langage prenant en compte les aspects juridiques liés à la protection des données personnelles, et également à la conception de mécanismes de négociation de politiques [1473] visant soit à dégrader
la politique [953], soit à dégrader la précision de la donnée [1473]. L’autre, dans un contexte de systèmes collaboratifs, contribue activement au standard W3C WebID 1.0 [1399]. Elle permet à un client web disposant
d’un profil personnel sous son contrôle de s’identifier sur le web, de s’authentifier avec un certificat X.509
auto-généré et de gérer l’accès à ses données personnelles dynamiquement.
R3S coanime une chaire de l’Institut Mines-télécom depuis avril 2013 et contribue aux réflexions juridique,
éthique, économique et technique en lien avec les informations personnelles, leur protection et les identités
numériques.
Ces travaux s’inscrivent dans les projets FUI ODISEA et FC2 (Fédération de Cercles de Confiance) du pôle
System@tic.
42
– Cyberdéfense
Dans le domaine de la cyber-sécurité, l’équipe R3S s’intéresse à tous les thèmes liés à la cyber-défense :
compréhension des mécanismes d’attaque, détection des attaques, évaluation des risques et aide à la décision,
et gestion des contre-mesures (mitigation). R3S a en particulier travaillé sur une ontologie du domaine du
SIEM (Security Information and Event Management) [892] qui permet d’exprimer les propriétés des différents
composants utilisés dans une telle plate-forme.
– Détection des attaques
R3S a travaillé sur la spécification de multiples techniques de corrélation d’alertes, notamment en utilisant
des données extraites de réseaux de pots de miel mondiaux [1194], avec pour but de mieux qualifier les
alertes émises vers une plate-forme SIEM, et de mettre en évidence leurs points communs côté défense.
– Aide à la décision pour la sélection des contre-mesures
R3S a travaillé sur la définition de métriques quantitatives pour l’évaluation des contre-mesures, afin d’évaluer leur capacité à réduire l’impact d’une attaque sur un système d’information. En utilisant le formalisme
de politiques de sécurité OrBAC, R3S a ensuite étendu les travaux menés en [984] pour prendre en compte
la combinaison de multiples contre-mesures sur des attaques simples [1193].
– Mitigation réseau
R3S a travaillé sur l’utilisation du MPLS (« Multi-Protocol Label Switching ») pour lutter contre les
attaques se propageant sur les réseaux très haut débit, le MPLS étant une technologie largement déployée
et bien maitrisée par les opérateurs de télécommunications. Elle a défini une méthode d’usage du MPLS
pour lutter contre les effets des attaques réseau et montré la possibilité de blackholes et sinkholes distribués
adaptatifs [902]. Ces travaux sont en cours d’extension pour traiter le cas de l’inter-domaine.
– Mitigation système
R3S a travaillé sur les mécanismes de défense du cloud computing et a défini VESPA, un modèle permettant
une défense autonome de composants utilisés dans le domaine du cloud [878, 934], fondé sur la définition
de multiples boucles de rétroaction coordonnées. Ce modèle a été étendu à la protection autonomique d’un
hyperviseur [1440].
Ces travaux s’inscrivent dans les projets FP7 MASSIF, FP7 DEMONS, FP7 Vis-Sense, FP7 NECOMA et
ITEA2 ADAX.
4.3.3
Technologies avancées pour les communications
Professeur : Badr-Eddine Benkelfat, Catherine Lepers (depuis le 1/1/2009), Nel Samama (depuis le 1/1/2011) ;
Maitres de conférence : Qin Zou (HDR), Yann Frignac (depuis le 1/1/2011), Yaneck Gottesman, Alexandre
Vervish-Picois (depuis le 1/1/2013) ;
– Réseaux d’accès optiques passifs PON-OCDMA
Les opérateurs investissent massivement dans les réseaux d’accès pour amener la fibre optique toujours plus
près des utilisateurs finaux. Dans ces nouveaux réseaux d’accès, il est nécessaire d’optimiser les technologies
d’accès et de partage de ressources et de gérer la diversité des ressources et la qualité de service inhérente
aux différentes applications supportées. L’objet de la technologie d’accès CDMA (Code Division Multiple
Access) consiste à affecter à chaque utilisateur d’un réseau un code d’étalement propriétaire (ou signature)
qui permet de l’identifier. Dans ce cas, les différents utilisateurs se partagent un même canal de transmission
sans gestion de temps ni de fréquence. Le transfert de cette technique d’étalement de spectre bien connue
dans le domaine radio-fréquence aux réseaux d’accès optiques à haut débit présente plusieurs avantages en
termes de flexibilité, d’efficacité spectrale et de sécurisation.
Dans ce contexte, R3S a considéré deux architectures de réseaux PON-OCDMA. La première est une architecture système hybride WDM/OCDMA à encodage temporel dans laquelle nous avons découpé le spectre
d’une source large bande, afin de multiplier le nombre d’utilisateurs multiplexés OCDMA par le nombre de
canaux WDM générés [988]. La seconde est une architecture système OCDMA à encodage spectral en phase
qui a permis d’implémenter des codes bipolaires. Pour se prémunir des interférences d’accès multiple (MAI :
Multiple Access Interference) rencontrées dans ces systèmes PON-OCDMA, R3S a proposé un récepteur
OCDMA intégrant un module de remise en forme non linéaire des impulsions reçues [763].
De plus, R3S a étudié de nouveaux concepts pour l’accès optique. Dans la perspective où des réseaux d’accès
43
optiques basés sur la technologie WDM seront peut-être installés très prochainement, il a également semblé
opportun de réfléchir à des architectures de réseaux locaux (ou privés) optiques transparents et multiservices
chez l’abonné reposant sur la technologie WDM et/ou celle plus prospective du CDMA optique [764].
Ces travaux s’inscrivent dans le projet ANR SUPERCODE.
– Augmentation de la capacité de transmission sur fibre optique
Deux axes de recherche ont été investigués pour augmenter la capacité de transmission sur fibre optique.
Le premier s’intéresse au multiplexage de signaux sur deux états de polarisation orthogonaux de la lumière
guidée dans la fibre. Ce type de multiplexage apporte un facteur deux sur le débit total de transmission,
néanmoins des effets non-linéaires entre états de polarisation lors de la propagation dans la fibre limite
la portée des transmissions multiplexées en polarisation. R3S a axé ses travaux sur les effets non-linéaires
d’interaction entre les signaux sur différents états de polarisation et portés éventuellement par différentes
sources de lumière à longueurs d’onde centrales différentes. Elle a intégré la génération et la réception des
signaux à multiplexage de polarisation dans les codes des outils numériques de simulation et a quantifié les
variances de la performance des signaux selon les conditions de multiplexage ainsi que l’influence des effets
de dispersion du mode de polarisation et de gestion de dispersion chromatique sur ces variabilités. En outre,
elle a indiqué les meilleures configurations de multiplexages et analysé l’intérêt de formats de modulation
du type i-RZ PDM-QPSK (interleave Return to Zero-Polarization Division Multiplexed-Quadrature Phase
Shift Keying) et PS-QPSK (Polarization-Switched QPSK) [881]. Pour ces formats, elle a également adapté les
blocs de traitement du signal après détection cohérente, notamment pour l’estimation de la phase moyenne
des signaux [865].
Le second axe de recherche porte sur la propagation multimode dans les fibres. R3S a adapté dans un outil
de simulation le coeur du modèle de propagation utilisé pour les transmissions monomodes aux transmissions
multimodes. De la sorte, elle a pu procéder à une simulation en parallèle, prenant en compte des paramètres
spécifiques à chaque mode puis des possibilité de couplages ponctuels répartis durant la propagation et pour
lesquels les signaux subissent des mélanges linéaires ou non linéaires. Cet outil a permis de faire une analyse
préliminaire des principaux effets de la propagation multimodale à N modes sur des transmissions longues
distances [951], en considérant le traitement des signaux par MIMO 2Nx2N ou par sous-groupe de mode. Une
étude du multiplexage et démultiplexage de mode a été conduite en partenariat avec Alcatel-Lucent suivie
d’une étude du couplage de mode lors de connexions entre fibre à faible nombre de modes. Les résultats
indiquent que, sans traitement MIMO en fin de liaison, le signal est très dégradé par cross-talk entre mode
si la différence de vitesse de groupe des modes est faible. Sous cette condition, l’écart de phase des ondes sur
les deux modes a un rôle dans l’ampleur de la dégradation des signaux. Dans le cas où les modes ont une
différence de vitesse de groupe importante, un lissage des couplages entre les données a lieu par glissement
important des signaux QPSK entre les deux modes. Les états des constellations sur l’un ou l’autre des modes
sont par conséquent moins entachés d’un bruit d’interférence de données.
Ces travaux s’inscrivent dans les projets ANR STRADE, ANR ULTRAWIDE et FUI 100GRIA.
– Elaboration de fonctions de traitement tout-optique du signal
R3S a mis au point une architecture optique originale, basée sur l’empilement de blocs d’éléments biréfringents,
permettant la réalisation de fonctions de filtrage dynamique (bande-passante, mode de résonnance) à très
fort contraste et d’égalisation de canaux. Les résultats obtenus, qui se situent au niveau de l’état de l’art,
sont marquants sur deux points :
– la conformité des caractéristiques des filtres à ondes polarisées aux normes de la grille ITU (International
Telecommunication Union) en termes de bande-passante et d’espacement entre canaux [744, 779] ;
– le contraste de la fonction de filtrage basée sur les interférences en ondes polarisées [759, 1045].
Une étude système a permis de quantifier l’impact du filtre sur un canal de transmission à 112 Gb/s utilisant
le format de modulation PDM-QPSK. Celle-ci a montré les limitations de la solution proposée lors de la
cascadabilité des ROADM (Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer). Afin de lever ce verrou, lié au
gabarit de la fonction de filtrage, des approches de synthèse des filtres ont été proposées.
Ces travaux s’inscrivent dans le projet CARRIOCAS du pôle System@tic.
– Développement de méthodes d’analyse des composants photoniques ou de lecture de biocapteurs
44
Ces travaux visent à analyser les composants photoniques dans les différentes étapes de leur élaboration,
afin d’identifier leurs limitations ou encore de fournir de nouveaux outils d’observations de processus biochimiques (les capteurs biophotoniques). Ils nécessitent de comprendre les phénomènes physiques exploités
pour générer la fonctionnalité désirée au sein de composants dont la taille micrométrique ou nanométrique
complexifie la tâche puisque ces dimensions sont proches voire inférieures aux longueurs d’onde employées et
s’accompagnent d’une sensibilité accrue à toute imperfection.
Dans ce contexte, R3S développe un ensemble de méthodes permettant d’étudier les différentes interactions
que subit la lumière avec son environnement immédiat lors de sa propagation dans le composant (en régime de
guidage). Ces méthodes comprennent une partie métrologique, une partie modélisation électromagnétique de
la réponse impulsionnelle des composants et enfin une partie caractérisation. Plus précisément, ces méthodes
s’organisent autour des techniques de mesures développées à R3S : la réflectométrie optique à faible cohérence
sensible à la phase [782].
Elle permet d’enregistrer une information très riche. Elle est même théoriquement complète au sens de l’optique linéaire (intensité et phase vectorielle du champ électromagnétique sur l’ensemble du domaine spectrale
de la source). Pour autant, la qualification de la précision de la phase reste une question ouverte en l’absence
d’étalon de phase (précisément du fait que la phase n’est pas une grandeur mesurable). Nos études ont permis
de mettre en évidence différentes origines du bruit de phase et de proposer une architecture simple et optimisée [1441, 1442]. Cet instrument offre des perspectives intéressantes pour la caractérisation de composants
du fait de ses performances dans le domaine temporel (dynamique 80dB, sensibilité -120dB, résolution 50
fs) et dans le domaine spectral (résolution 20pm).
R3S cherche également à proposer cette approche instrumentale comme un système de lecture des biocapteurs.
Ses travaux sur le réflectomètre lui permettent d’étendre les capacités d’observations des molécules au sein des
biocapteurs en étendant le domaine spectral aux longueur d’ondes 30-100nm. R3S a commencé à mener de
telles études sur deux capteurs prometteurs : les cavités en cristaux photoniques et les capteurs en anneaux. Les
premières méthodes d’exploitation des signaux ont été développées [772, 781] et validées expérimentalement
(sur des capteurs pour le moment sans molécule).
Un second secteur d’utilisation de ce type de mesure est également en cours. Il concerne la sécurisation des
capteurs biométrique et est mené en collaboration avec l’équipe TIPIC. A travers une image tomographique
3D sous cutanée obtenue par réflectométrie, R3S cherche à détecter les tentatives d’usurpation d’identité (sur
couche, doigt mort) mais aussi permettre la reconnaissance biométrique avec un unique capteur.
De plus, ces travaux ont été valorisés par un brevet et nominés au prix Fibre de l’Innovation 2013. Ils
s’inscrivent dans les projets ANR DIQDOT et FUI RLDO.
– Sources lasers innovantes destinées aux futurs systèmes de télécommunications par fibres optiques
R3S travaille à rendre plus performantes et moins coûteuses les sources lasers à la fois pour les réseaux de
transmission haut-débit, le réseau optique métropolitain ainsi que le réseau optique de distribution. Deux types
de lasers sont étudiés selon les matériaux utilisés ainsi que le régime de pompage : lasers à semi-conducteurs
III-V classiques et lasers guide d’onde à base de niobate de lithium dopé à l’erbium.
R3S évalue la tolérance des lasers à bâtonnets quantiques à la rétroaction optique en déterminant le seuil
d’effondrement de la cohérence, c’est-à-dire le taux de retour optique à partir duquel le laser entre dans
le régime d’effondrement de la cohérence, critique pour les transmissions optiques. Dans le cadre de cette
étude, des mesures systématiques ont été réalisées sur des lasers Fabry-Pérot de 600 µm sur différentes
structures à bâtonnets quantiques. Des tolérances supérieures aux -18 dB (limite du montage expérimental)
ont été obtenues avec des structures optimisées. Il a été démontré que le seuil d’effondrement de la cohérence
augmente linéairement par rapport au courant pour les lasers testés. Cette étude a de plus mis en évidence
que le paramètre le plus pertinent dans la tolérance à la rétroaction optique est le gain différentiel de la
structure. Il suffit alors d’extraire la valeur du gain différentiel pour pouvoir estimer la tolérance des lasers
à bâtonnets quantiques. Les valeurs expérimentales du seuil d’effondrement de la cohérence ont été ensuite
comparées aux valeurs théoriques. Nous obtenons alors une tolérance expérimentale supérieure de ∼ 10 dB à
celle attendue théoriquement pour l’ensemble des structures étudiées. Cette différence pourrait provenir du
caractère multimodal des lasers testés (lasers Fabry-Pérot). Des mesures similaires ont été faites sur les lasers
à boîtes quantiques émettant à 1,3 µm. Nous observons un comportement totalement distinct de celui des
lasers à bâtonnets quantiques.
45
En ce qui concerne les lasers DFB à couplage par le gain, la technologie de fabrication a été optimisée afin de
réduire le retrait du réseau DFB par rapport aux pieds du laser « ridge ». Pour cela, une gravure combinée
(sèche/humide) a été adoptée et des structures avec une épaisseur de gaine réduite ont été utilisées. A la suite
de ces optimisations, R3S a obtenu des lasers DFB avec des taux de suppression de modes (SMSR) allant
jusqu’à 50 dB et avec de très faibles pénalités sur le courant de seuil (seulement ∼ 5-10 mA de plus qu’un
laser Fabry-Pérot) malgré les pertes additionnelles dues au réseau de chrome. Il a été démontré théoriquement
dans ce travail que le coefficient de couplage optimum attendu est de 17 cm-1 et que cette technologie permet
d’obtenir des coefficients de couplage normalisés |κ-L| supérieurs à 1 pour des cavités d’au moins 600 µm
[770, 780, 787, 818].
Concernant le développement de sources lasers en optique intégrée sur niobate de lithium (LiNbO3) dopé à
l’erbium (Er), il s’agit d’une étude de faisabilité d’un laser guide d’onde à pompage optique (à 980 nm), à
base de niobate de lithium dopé à l’erbium (Er :Ti :LiNbO3) pour une émission à 1,53 µm. La cavité de ce
laser est constituée de deux nanostructures à bande interdite photonique couplées (un cristal photonique 2D
sous forme de trous d’air cylindriques et une corrugation latérale en configuration de réseau de Bragg), en
vue d’un renforcement de l’émission spontanée à cette longueur d’onde (effet Purcell). Ce type de composant
trouverait son intérêt surtout pour les applications en WDM (intégration dans une même cellule de plusieurs
lasers partageant la même pompe optique). Une cellule a été réalisée par usinage FIB (Focused Ion Beam)
dans un guide Er :Ti :LiNbO3 de coupe X et propagation Z et a permis d’obtenir un gain optique de 8 dB
grâce à une diminution (de ∼ 14%) de la durée de vie totale du niveau 4 I13/2 des ions erbium dans le LiNbO3
(Facteur de Purcell F évalué à ∼2.6) [784, 760, 745, 769].
Ces travaux bénéficient du soutien technologique de l’Institut FEMTO-ST, UMR 6174, CNRS.
– Positionnement en intérieur et continuité de la fonction « localisation » dans tous les environnements
R3S a développé une approche originale dans la communauté GNSS (Global Navigation Satellite Systems,
ces systèmes de navigation par satellites), basée sur la retransmission de signaux de type GNSS dans les
milieux intérieurs, où les signaux issus des satellites ne sont pas disponibles car de trop faibles amplitudes.
Ces transmissions en intérieur sont réalisées par l’intermédiaire de « répélites » (contraction de « répéteurs »
[927] et de « pseudolites » [928], ces derniers étant des transmetteurs de signaux de type GNSS destinés à
« enrichir »les constellations en termes de couverture ou de précision) [1332, 798].
Les travaux menés dans ce cadre général portent sur la modélisation de la propagation dans les milieux
intérieurs, sur la réduction des effets liés aux trajets multiples par l’intermédiaire du développement d’un
nouveau discriminateur, de l’élaboration d’une technique de transmission dédiée à la réduction de l’effet
d’éblouissement nuisible dans le cas des signaux CDMA utilisés [1447, 1448], ainsi que de la conception de
l’ensemble des traitements nécessaires à la détermination de la position du terminal mobile en intérieur, ce
dernier point réclamant en effet quelques traitements spécifiques. Ces travaux ont fait l’objet de simulations
[750] et d’expérimentations [882, 948]. En particulier, il a été démontré que le positionnement relatif d’un
mobile donne une précision de quelques dizaines de centimètres.
R3S a également mené des travaux [949] sur des codes plus efficaces que les codes GPS dédiés (PRN 33
à 36), l’idée étant de réduire les interférences avec le milieu extérieur et les signaux reçus directement des
satellites. Ceci a deux objectifs : réduire bien sûr ces interférences, mais également permettre d’augmenter la
puissance autorisée de transmission afin, par la suite, d’augmenter la portée des émetteurs intérieur et ainsi
de réduire la complexité de l’infrastructure. Des résultats très intéressants ont été obtenus avec de nouveaux
codes, appelés IMBOC pour Indoor Modified BOC (Binary offset carrier), permettant une amélioration de
près de 20dB en puissance d’émission.
Ces travaux ont été valorisés par deux brevets et s’inscrivent dans un partenariat avec le CEA.
46
4.4
Les thèmes de recherche de l’équipe R3S couvrent l’ensemble du domaine réseau : les technologies sans fil et
mobiles, les réseaux très haut débit optiques, la sécurité des réseaux et des systèmes, les réseaux et services virtuels
et les services de localisation. Elle est ainsi en mesure d’étudier et concevoir l’essentiel des mécanismes, protocoles
(accès au medium, handover, routage), systèmes, et architectures de réseaux et de services. Ses collaborations
scientifiques avec les équipes METHODES (13 publications en commun), ACMES (1 publication commune) et
TIPIC (1 publication commune), lui permettent de répondre avec pertinence et efficacité aux nouveaux défis
scientifiques des réseaux au sens large.
Soutenue par l’Institut Mines-Télécom et le CNRS dans ses activités de recherche et d’innovations, l’équipe
R3S conduit de nombreuses collaborations nationales et internationales qui lui permettent de produire des résultats
scientifiques reconnus par la communauté scientifique, d’innover et participer au développement économique du
pays, de maintenir ses connaissances scientifiques et techniques à la pointe garant d’un enseignement de qualité, et
de participer au rayonnement scientifique du laboratoire.
4.4.1
L’équipe collabore au niveau national avec des laboratoires de recherche académiques, des laboratoires publics
ou privés de recherche et des industriels. Elle travaille régulièrement avec le LIP6, le CEA, le CNAM, l’INRIA,
le LPN, l’Institut FEMTO-ST, l’Université de Rennes, et les autres écoles de l’Institut Mines-Télécom. Parmi
ses industriels partenaires, elle compte de grands groupes comme Orange Labs, Cassidian Cybersécurité, Thalès,
Alcatel Lucent Bell Labs, Technicolor, Draka Prysmian Group, et Legrand, mais aussi des PMEs (Ifotec, IDIL
Fibres optiques), des entreprises de taille intermédiaire (UbiStorage, Radiall) et des startups (Traxens, 6cure).
Ces collaborations s’inscrivent dans des projets de recherche nationaux soutenus financièrement par l’ANR,
à savoir : SEAMLESS, RESCUEIT, MobiSEND, 3MING, SARAH, DIQDOT, COHDEC, STRADE, et ULTRAWIDE.
Elles s’inscrivent également dans les pôles de compétitivité. Citons le projet CompatibleOne du pôle DGCIS et
plusieurs projets du pôle system@tic : FC2, ODISEA, Wonderville, RLDO, QoS-WiFi, CARRIOCAS, 100GRIA,
Exoticus, E compagnon et Smartmesh.
L’équipe bénéficie de dispositifs complémentaires en soutien à ses recherches collaboratives, à savoir : Grand
Emprunt pour les projets XLCloud et FIT, Région IDF pour le projet Marguerite et ASTRE pour le projet
"Plateforme RadiO sur Fibre multistandard", et ADEME pour le projet VELCRI (Véhicule Electrique à Charge
Rapide Intégrée). Enfin, elle travaille de façon plus étroite avec certains industriels ou laboratoires au travers d’un
laboratoire commun avec Cassidian Cybersécurité, de contrats de recherche bilatéraux, de cession de licence ou de
bourses CIFRE (Orange Labs, Alcatel Lucent Bell Labs, ANSSI et CEA).
4.4.2
L’équipe a développé un réseau de chercheurs à l’international qui lui a permis de monter des projets collaboratifs
ou des partenariats bilatéraux. Elle entretient des relations privilégiées avec SupCom en Tunisie, NTHU à Taiwan,
le NTU à Singapour, KAIST en Corée du sud, l’ETRI en Corée du sud, l’HUFS de Corée du sud, le NIST aux
USA, l’Université de l’Iowa aux USA, le laboratoire CONACYT CICESE au MExique, Telecom Italia, University
College en Irlande, et l’Université de Bejaia en Algérie. Cette activité scientifique internationale est attestée par
les 20 publications de revues classées cosignées avec au moins un partenaire international.
L’équipe collabore avec des équipes internationales dans plusieurs projets européens ICT du FP7 : SAIL,
MASSIF, DEMONS, eCousin, 4WARD, Mobesens, VIS-SENSE, PANOPTESEC et NECOMA. Elle est aussi partie
prenante dans les projets ITEA2 EASI-CLOUDS, SEAS, PREDYKOT, ADAX, WoO, TWIRL, ICARE, SITAC,
DiYSE et CAM4Home et les projets Celtic SASER, SERVERY et ITN- PROPHET. Notons qu’au sein de ces
projets européens, l’équipe prend aussi des responsabilités en assurant la coordination des projets FP7 NECOMA,
FP7 PANOPTESEC, Celtic SERVERY et ITEA2 DIYSE.
Les échanges scientifiques avec l’Asie se sont renforcés ces dernières années grâce au soutien du ministère des
Affaires Etrangères, du CNRS et de l’Institut Mines-Télécom. Le 1er laboratoire commun entre l’Institut MinesTélécom et la Corée du Sud a été créé en 2013 sous le nom "International Laboratory on Future Media and Services"
(ILLUMINE). Il est codirigé par N. Crespi et I. Chong (HUFS), et réunit les forces de recherche des instituts sud
47
coréens KAIST, ETRI et HUFS sur le thème des médias et services du futur. Par ailleurs, le Master of Science
"Communications Networks and Services" a été monté en partenariat avec l’Asian Institute of Technology (AIT)
de Bankok. De plus, le projet FP7 NECOMA est issu d’un appel coordonné Europe-Japon et réunit 5 partenaires
Européens (France, Espagne, Pologne, Grèce) et 5 partenaires japonais (NAIST, NII, IIJ, UT, KEIO) pour des
travaux communs sur la cybersécurité. Le programme Xu Guangqi a permis d’entamer une collaboration avec
l’Université Tsinghua en Chine. La bourse d’échange Merlion (2010-2012) renforcée par la bourse d’échange PICS
du CNRS (2013-2016) permettent à l’équipe de collaborer étroitement avec le NTU de Singapour. Enfin le projet
STIC ASIE VANET (2010-) a permis de coopérer autour des réseaux véhiculaires avec l’Université de Jinnah au
Pakistan et l’Université de Technologie Petronas en Malaisie.
L’équipe contribue aussi activement au groupe européen "Hermes Partnership" de réflexion et prospective
sur les thèmes des réseaux de demain, l’Internet du futur, l’Internet des Objets, les réseaux personnels, et les
communications bio-inspirées.
L’équipe est également impliquée dans le programme ECOS-Nord d’échange d’ECs avec le laboratoire CICESE
au Mexique, et le programme de bourses d’études Erasmus Mundus pour des échanges d’étudiants sur le domaine
du "Green IT".
4.4.3
Formation à la recherche
Responsabilités dans les écoles doctorales et masters
L’équipe R3S est fortement impliquée dans la direction de programmes de plusieurs Masters de Télécom SudParis, et donne régulièrement des interventions dans plusieurs Universités :
– Direction du Master "Electrical and Optical Engineering" co-habilité avec l’Université de Marne la Vallée
[Responsable : C. Lepers] ;
– Direction du Master of Science "Communications Networks and Services" monté avec l’Asian Institute of
Technology (AIT) de Bankok [Responsable : N. Crespi]
– Direction du Master "Computer and Communication Networks" co-habilité avec l’Université d’Evry Val
d’Essonne [Responsable : M. Laurent jusqu’en 2011] ;
– Intervention de V. Gauthier dans le Master 2 "Réseaux" de Paris 6, module "Simulation de Réseaux"(SIMRES) ;
– Intervention de M. Laurent dans le Master 2 "Nouveaux Systèmes Informatiques" de l’Université Paris Sud,
module "Sécurité et sûreté de fonctionnement" ;
– Intervention de M. Laurent dans le Master 2 "Sécurité des Systèmes d’Information de l’Université Paris-Est
Créteil, module "Sécurité des réseaux" ;
– Intervention de C. Lepers dans le Master Mint Telecom de l’université de Lille, module "Ingénierie des Réseaux
Fixes et mobiles" ;
– Intervention de C. Lepers dans le Master Mint Telecom de l’université de Lille, module "Architectures et
Protocoles des Réseaux Haut Débit" ;
– Intervention de J. Garcia-Alfaro dans le Master "Computer Science Introductory Course" de ParisTech,
module "Security".
4.4.4
– Prix spécial du jury "Croissance Verte Numérique" décerné en 2010 par l’ADEME pour des travaux de
recherche sur les grilles électriques intelligentes
– Prix CELTIC gold award pour le projet SERVERY
– Prix du meilleur article à la conférence ICNS 2011 (International Conference on Networking and Services)
– Prix du meilleur article à la conférence ICSEA 2010 (International Conference on Software Engineering
Advances)
– Prix du meilleur article à la conférence WWIC 2012 (International Conference on Wired/Wireless Internet
Communications)
– Prix de la meilleure présentation à ICIN 2012 (International Conference on Intelligence in Next Generation
Networks)
48
– Prix de la meilleure démonstration à PerCom 2009 (International Conference on Pervasive Computing and
Communications)
– B.-E. Benkelfat est Senior Member de l’IEEE et de l’OSA (Optical Society of America)
– Médaille d’argent du prix "ITEA Achievement Award 2010" pour le projet de recherche européen CAM4Home
– Médaille d’argent du prix "ITEA Achievement Award 2012" pour le projet de recherche européen DIYSE
– Second du prix French-German Business Award 2011 dans la catégorie "Innovation" pour le projet ANR
CSCOSG RescueIT
– C. Lepers a reçu un Outstanding award à Photonics in Switching 2012
– Nomination du projet ANR/SEAMLESS pour le prix du meilleur projet ANR
– Nomination de Y. Gottesman et M. Laurent pour le prix fibre de l’innovation 2013, catégorie recherche
Board de sociétés savantes (IEEE...), éditeurs, éditeurs associés de revue
– N. Crespi est membre du Scientific Advisory Board de FTW (Forschungszentrum Telekommunikation Wien
GmbH ) pour les périodes 2009-2012 et 2013-2015
– N. Crespi est adjunct professeur à KAIST, Korean Advanced Institute of Technology pour la période 20122015
– H. Debar est éditeur associé du Journal of Computer Virology and Hacking Techniques
– M. Laurent est éditeur associé de Annals of Telecommunications
– N. Crespi est membre du comité éditorial de ICST Transactions on Dynamic Resource Management
– N. Crespi est membre du comité éditorial de International Journal On Advances in Telecommunications
– N. Crespi est membre du comité éditorial de International Journal On Advances in Software
– N. Crespi est membre du comité éditorial de International Journal On Advances in Internet Technology
– N. Crespi est membre du comité éditorial de International Journal On Advances in Networks and Services
– N. Crespi est éditeur de domaine (area) de ICST Transactions on Industrial Networks and Intelligent Systems
– N. Crespi est éditeur invité du numéro spécial "Ubiquitous and P2P Networking in the Future Internet",
EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking, 2012
– N. Crespi est éditeur invité du numéro spécial "P2P Multimedia Social Networking and Communication
Systems", International Journal of Digital Multimedia Broadcasting, 2010
– B.-E. Benkelfat est éditeur invité du numéro spécial "Trends in Pattern Recognition and Tracking", Journal
of Electrical and Computer Engineering (à paraître)
– M. Laurent est éditeur invité du numéro spécial "Privacy-aware electronic society", Journal Annals of Telecommunications (à paraître)
L’équipe a organisé des conférences ou workshops scientifiques d’envergure internationale ou bien en a assuré
la présidence du comité de programme ou de pilotage. En voici quelques exemples :
– Workshop PROPHET Postgraduate Photonics "Industry Applications of Photonics", 2013 (Paris) [Présidence
de B.-E. Benkelfat]
– 1st, 2nd and 3rd ACM MobiHoc Workshop on Pervasive Wireless Healthcare, MobileHealth 2011, 2012, 2013
(Paris, South Carolina, Bengalore) [Co-présidence d’A. Laouiti]
– 8th Workshop on Data Privacy Management, DPM 2013 (London, UK) [Co-présidence de M. Laurent, Coprésidence du CP de J. Garcia-Alfaro]
– 1st International Workshop on Secure Smart Objects, SSO 2013 (Beijing, Chine) [Co-présidence de M.
Laurent]
– Workshop on Research directions for green networks, associé à Photonics in Switching 2012 [Co-présidence
de C. Lepers]
– 5th Annual Conference on Detection of Intrusions and Malware & Vulnerability Assessment, DIMVA 2008
[Présidence de H. Debar]
– 4th IFIP International Conference on New Technologies, Mobility and Security, NTMS 2011 (Paris) [Coprésidence du CP du track Security de M. Laurent]
– 1st and 2nd International workshop on Mobile and Wireless Networks Security, MWNS 2008, 2009 (Singapour,
Aachen) [Co-présidence de M. Laurent et H. Chaouchi]
49
– International Symposium on Research in Attacks in Intrusion and Defenses, RAID [Comité de pilotage : H.
Debar]
– Annual Conference on Detection of Intrusions and Malware & Vulnerability Assessment, DIMVA [Comité de
pilotage : H. Debar]
L’équipe participe activement aux comités de conférences ou d’évènements scientifiques. En voici une extraction :
IEEE ICC 2009-12, IEEE VTC 2009-13, IEEE Globecom 2008-09, IEEE Wimob 2008-09, IEEE CCNC 200911, IFIP WMNC 2013, IFIP NTMS 2008-13, NGMAST 2008-12, DIMVA 2009-13, CFIP 2011-12, ECUMN 200809, IEEE NSW 2011-13, IFIP NS2 2009, IFIP CMS 2012-13, WICOM 2011, IFIP Wireless Days 12-13, PDP
2012-13, WETICE 2009, ICUT 2009, ETNGRID 2010-11, CDCGM 2011, ECOC 2013, SAR-SSI 2008-13, ACAIT
2012, MMFI 2012, C&ESAR 2011, SETOP 2008-10, ADBIS 2010, EUNICE 2008-10, ATC 2013, Mobicase 2013,
WSNSCM 2011-13, MUSIC 2012, Summer School on Cloud Computing 2013, école d’été ATHENA 2011.
Participation à des groupes de travail
– N. Crespi est président du groupe de travail sur l’Internet des Objets à l’IETF/IRTF
– M. Laurent est co-animatrice de la chaire de l’Institut Mines-Télécom intitulée "Valeurs et politiques des
informations personnelles"
– H. Afifi est membre votant à l’IEEE 802.11
– M. Laurent est co-responsable de l’action CNRS "Objets intelligents sécurisés et Internet des objets" du GDR
ASR
– H. Debar est représentant de l’Institut Mines-Télécom pour le pôle Systematic dans le groupe d’intérêt
"Confiance numérique et sécurité"
– H. Debar est représentant de l’Institut Mines-Télécom pour l’IRT SystemX sur le thème "Systèmes de systèmes"
– D. Zeghlache est représentant de l’Institut Mines-Télécom et coordonnateur côté académique du sous-projet
"cloud computing" du programme "Architecture de Réseaux et Cloud Computing" de l’IRT SystemX
– D. Zeghlache est représentant de l’Institut Mines-Télécom (et membre votant) de la plateforme technologique
(ETP) : "Net !Works" de la commission européenne
– Eric Renault est représentant de Télécom SudParis à l’institut des Grilles
– D. Zeghlache est représentant au conseil scientifique de GRID 5000
– D. Zeghlache est membre de la commission télécommunications de Supelec
– N. Crespi est rapporteur au sein de l’ITU-T pour élaborer des recommandations sur l’évolution des services
et les réseaux multi-services
– M. Girot-Genêt est rapporteur du Comité Technique SMART-BAN de l’ETSI
– V. Gauthier est contributeur au logiciel NetworkX des réseaux complexes
Communications invitées
Les membres de l’équipe sont régulièrement invités pour donner des communications dans des conférences, des
workshops, des évènements scientifiques et des séminaires. Un sous-ensemble en est listé ci-dessous :
– "Geolocalisation indoor et outdoor", 18ème Journées Nationales Microondes (Paris) [N. Samama]
– "La radio sur fibre", 4ème Edition de l’Ecole de Printemps "Réseaux sans Fil et Technologies Emergentes"
(Oujda, Maroc) [C. Lepers]
– "Présentation du projet FUI12 RLDO "Réseau Local Domestique Optique"", Le premier congrès francophone
des applications des fibres optiques, Paris [C.Lepers]
– "Communications optiques à très haut débit - Du réseau d’accès au réseau coeur", Workshop Institut Carnot
2011 [Y. Jaouën, C. Lepers]
– "Réseaux d’accès optiques passifs PON-OCDMA mettant en oeuvre la technique d’accès multiple par répartition de codes (AMRC ou OCDMA : Optical Code Division Multiple Access)", ENSSAT Lannion [C.
Lepers]
– "Privacy in cloud storage", Summer School on Cloud Computing, Evry, 2013 [M. Laurent]
50
– "Secure communications between multi-capacity devices with authentication support by network operators",
Séminaire, LORIA Nancy, 2009 [M. Laurent]
– "Interopérabilité Infocard/Liberty", Workshop FC2, Ministère de l’Intérieur, Paris, 2008 [M. Laurent]
L’équipe est régulièrement sollicitée pour des missions d’expertise et d’évaluation aux niveaux national et
international. Cette activité couvre l’évaluation d’articles de conférences et de revues scientifiques, la participation
à des jurys de thèse et HDR, la participation à des commissions pour des postes de maîtres de conférences et de
professeurs et l’évaluation de projets scientifiques.
Plusieurs membres de l’équipe sont rapporteurs pour l’ANR et pour la commission européenne. M. Laurent a
participé à la sélection des projets EIT ICT Labs - Thème "Privacy, security & trust in information society" - et
des projets FP7 portant sur le thème "Energy-efficient Buildings". Les membres de l’équipe contribuent également
à l’expertise de plusieurs projets FP7 en cours (projets Syssec, Catrene, NOBEL, Smart Santander).
H. Debar est intervenu en tant qu’expert dans des programmes de recherche à l’international tels que MITACS au
Canada, Synergisia en Grèce, NWO aux Pays-bas et STW-Sentinel aux Pays-bas. Il participe à plusieurs réflexions
stratégiques sur le thème de la cyber-sécurité, comme l’étude Deloitte pour l’Europe sur "Early Warning and
Response Systems" et le livre blanc sur la défense 2013.
Les membres de l’équipe ont participé en 2009, 2010, et 2011 à la sélection des projets du programme "Futur
et Ruptures" interne à l’Institut Mines-Télécom.
4.4.5
L’équipe R3S a une grande capacité à innover sur des thèmes d’intérêt économique fort. Elle y est d’ailleurs
encouragée par l’Institut Mines-Télécom qui maintient historiquement des liens étroits avec les industriels et soutient
une politique de transfert industriel et de valorisation par des brevets.
L’équipe interagit fortement avec de grands groupes industriels, des PMEs, des entreprises de taille intermédiaire
et des startups, que ce soit aux niveaux national ou international. Elle a joué un rôle essentiel dans le montage
du laboratoire commun tri-partite entre EADS Innovation Works, Cassidian CyberSécurité et l’Institut MinesTélécom. Elle participe à de nombreux projets collaboratifs à l’échelle de l’Ile de France, la France, l’Europe ou
mondiale. Ces projets bénéficient du soutien de l’ANR, des collectivités territoriales, de la commission européenne
ou du ministère des Affaires Etrangères.
Les résultats obtenus au travers de ces collaborations sont valorisés par 18 brevets, la production de plusieurs
logiciels et plusieurs transferts industriels qui se présentent sous la forme de contrats bilatéraux (grands groupes,
ou startups), de cession de licence et de bourses CIFRE (Orange, ANSSI, CEA, Alcatel Lucent Bell Labs, Alcatel
Thalès III-V lab). Plusieurs des brevets [1453, 1447, 1448, 1441, 1442] bénéficient du soutien de la Fondation de
l’Institut Mines-Télécom en vue de la réalisation d’un prototype.
L’équipe est sensible au fait que l’évolution de la technologie passe par la standardisation. Dans la limite de ses
budgets et de son temps, elle contribue à différents organismes de standardisation W3C, ITU-T, IETF, ETSI et
3GPP. Elle dénombre plus d’une soixantaine de contributions déposées et présentées et prend des responsabilités
comme rapporteurs de l’ITU-T ou de l’ETSI ou en tant que président de groupe de travail à l’IETF-IRTF.
4.5
Indicateurs
l’équipe R3S sur la période 2008-2013. Notons que l’équipe est issue d’une réorganisation de notre laboratoire
effectuée en début de quadriennal (1er janvier 2011). Les indicateurs présentés intègrent dans le périmètre de R3S
les ECs présents chaque année à Samovar quelles que soient les équipes dans lesquelles ils appartenaient avant 2011.
Ingénieurs
Doctorants
Post-docs
2008
14
1
45
0
51
2009
16
1
43
2
2010
16
1
48
3
2011
20
1
58
5
2012
20
1
64
4
2013
21
1
58
10
Revues classées
Ouvrages
2008
6
7
51
20
7
2009
9
5
46
27
11
2010
10
8
47
45
9
2011
7
9
59
32
11
2012
18
11
55
49
2
2013
24
5
31
21
14
Total
74
45
289
192
54
Il en ressort que le nombre de publications dans des revues classées a fortement progressé et le nombre de
publications dans les conférences classées se maintient à un niveau élevé (chiffres partiellement connus pour 2013).
Thèses soutenues
Thèse en cours
HDR soutenues
2008
15
45
0
2009
7
43
2
2010
10
48
1
2011
13
58
2
2012
22
64
0
2013
3
58
0
Total
70
5
Nous observons que le nombre de thèses est en augmentation, ce qui est liée à notre capacité d’encadrement
plus importante et à l’intégration de nouveaux membres en 2009 et 2011. Notons que deux ECs (Y. Gottesman et
J. Garcia-Alfaro) prévoient de soutenir leur HDR d’ici fin 2013.
Les modes de financement des thèses en cours sont décrits ci-dessous.
CIFRE
CDD CNRS
Gouvernement étranger
Gouvernement français
Bourse UPMC
Projets Européens
Contrat Pôle de comp. System@tic
Contrat ANR
Institut Mines Télécom
Autofinancement (salariés)
2008
3
1
3
1
0
20
4
5
0
3
5
2009
4
0
5
1
0
17
4
4
0
3
5
2010
4
0
5
1
0
17
5
8
0
3
5
2011
3
0
5
1
0
20
11
7
2
2
7
2012
3
0
4
1
0
31
9
5
2
2
7
2013
3
0
4
1
1
29
8
1
2
2
7
Les recettes (en kE) de l’équipe ont été ventilées de la façon présentée dans le tableau ci-dessous.
Contrats de recherche publics
Contrats de recherches privés
Institut Mines Télécom
CNRS
Total
Projets ANR
Subventions nationales (ITEA)
Pôles de compétitivité
Projets Européens
CIFRE
CDD CNRS
Gouvernement étranger
Gouvernement français
Bourse UPMC
Action innovation
Soutien de base TSP
Soutien de base
52
2008
226
6
179
120
506
0
105
35
105
35
0
0
58
8
1383
2009
226
6
179
120
506
0
140
0
175
35
0
0
79
8
1474
2010
341
2
636
207
261
0
140
0
175
35
0
0
41
11
1849
2011
231
4
323
464
257
136
105
0
175
35
0
0
46
20
1796
2012
164
6
864
392
458
135
105
0
140
35
0
46
30
5
2380
2013
71
4
978
430
521
50
105
0
140
35
35
30
27
13
2439
Total
1259
28
3159
1733
2509
321
700
35
910
210
35
76
281
65
11321
Nous observons que le niveau de financement de l’activité de recherche rapporté au nombre de membres composant l’équipe est relativement stable (recettes partiellement connues en 2013). Cela permet à l’équipe de s’appuyer
sur des ressources propres pour soutenir ses activités et thèmes de recherche, et de lui conférer une autonomie
appréciable.
53
5
Bilan scientifique de l’équipe TIPIC
5.1
Les domaines de compétences de l’équipe TIPIC se situent à l’interface de la « couche physique » (transmission
et traitement de l’information) des STIC et des mathématiques appliquées (processus stochastiques, apprentissage,
analyse statistique d’algorithmes).
Les recherches de l’équipe TIPIC portent sur le développement et l’analyse de méthodes de traitement statistique
du signal et d’algorithmes rapides pour l’électromagnétisme. Une partie de ces recherches trouve sa source dans une
analyse des performances statistiques (bornes de Cramer Rao, variances asymptotiques...) des méthodes utilisées
ou des limitations structurelles des modèles employés ; sur un plan plus méthodologique, l’exploitation de ces
analyses entraîne à son tour le développement d’outils et d’algorithmes nouveaux. Une autre partie de ces recherches
est pilotée par des applications, entre autres les communications numériques, la biométrie, ou la reconnaissance
d’activités ; l’innovation consiste alors à développer des outils qui prennent au mieux en compte les propriétés
physiques du problème considéré.
5.2
Professeurs IMT : Jean-Pierre Delmas (HDR), François Desbouvries (HDR), Bernadette Dorizzi (Doctorat
d’état), Randal Douc (HDR), Sonia Garcia (HDR), Christine Letrou (HDR), Wojciech Pieczynski (Doctorat
d’état) ;
Maîtres de conférences IMT : Marc Castella, Frédéric Lehmann (HDR), Emmanuel Monfrini, Dijana PetrovskaDelacrétaz ;
Post-doctorants : Paulo Cavalcante, Amina El Gonnouni, Amira Fnaiech ;
Doctorants : 12.
5.3
Axes de recherche
Sur un plan thématique, les recherches sont principalement centrées sur des méthodes de traitement statistique
du signal et des images et font largement appel à des modélisations mathématiques récentes ou originales. En particulier, certaines études sont concentrées sur des méthodes d’inférence Bayésienne dans des modèles markoviens
cachés (et extensions) et sur l’analyse de performances statistiques théoriques d’algorithmes séquentiels et itératifs.
TIPIC apporte également des contributions originales en calcul numérique de champs électromagnétiques (lancer
de faisceaux gaussiens). Les différentes applications étudiées - ou potentielles - sont les communications numériques, la localisation et la poursuite de cibles, l’authentification biométrique, l’imagerie satellitaire ou médicale, la
télévigilance et la reconnaissance d’activités ...
Les recherches de TIPIC peuvent globalement être structurées en quatre axes : Modèles markoviens, Traitement
statistique du signal, Apprentissage statistique et reconnaissance de formes, Algorithmes rapides pour l’électromagnétisme. Cependant, des interactions existent entre ces axes, puisque les modèles de Markov couple et triplet (voir
section 5.3.1, point 3) ont été appliqués en séparation de sources (voir section 5.3.2) et en biométrie (voir section
5.3.3). Par ailleurs le domaine de la biométrie, traité dans ce rapport dans la section 5.3.3 pour ses aspects reconnaissance des formes statistique, touche aussi au domaine de la sécurité puisque la biométrie peut être incluse dans
54
des systèmes permettant l’identification des personnes. Les recherches en sécurité des systèmes biométriques sont
décrites dans le rapport de l’équipe R3S, et sont effectuées en partie en collaboration avec des enseignants-chercheurs
de cette équipe (voir la section 4.3.2).
5.3.1
Inférence et restauration bayésienne dans des modèles markoviens
Professeurs : François Desbouvries, Randal Douc, Wojciech Pieczynski ;
Maitre de conférences : Emmanuel Monfrini (depuis le 1/1/2012) ;
Thésards : Noufel Abbassi (2006-12), Mohamed Ben Mabrouk (2005-2011), Mohamed el Yazid Boudaren (201013), Cyrille Dubarry (2009-12), Jérôme Lapuyade-Lahorgue (thèse soutenue en 2008), Florian Maire (2010-13),
Yohan Petetin (2010-13), Tepmony Sim (thèse démarrée en mars 2013).
De nombreuses applications en traitement du signal, génomique, communications numériques, traitement de
la parole ou mathématiques financières utilisent des modèles paramétrés à données latentes (ou non observées).
Les modèles le plus souvent utilisés sont markoviens, qu’il s’agisse de chaînes de Markov cachées, de modèles
autorégressifs à régime markovien, de modèles de Markov à sauts ou encore de modèles de Markov couple ou
triplet. Les travaux se sont portés sur l’inférence paramétrique (cf. point 1 ci-dessous), le développement et l’analyse
statistique d’algorithmes de restauration bayésienne dans des modèles de Markov cachés (cf. point 2 ci-dessous),
ou le développement spécifique d’algorithmes pour des modèles couple ou triplet (cf. point 3 ci-dessous) ; une
monographie de recherche [1775] sur les séries temporelles porte sur certains des points 1 et 2.
1. Inférence dans les modèles à variables cachées.
Les études ont été réalisées dans le cadre des chaînes de Markov cachées ou des modèles autorégressifs à
régime markovien. Des propriétés de consistance et de normalité asymptotique de l’estimateur du maximum
de vraisemblance ont pu être montrées dans le cas où l’espace des états cachés est général [1573], voir aussi
[1547] pour des modèles mal spécifiés ; ces résultats s’appuient sur des propriétés d’oubli de la distribution
initiale pour le filtre qui ont pu être obtenues dans le cadre non compact [1597] et [1593], même en absence
d’ergodicité [1580]. Des généralisations pour des séries temporelles de comptage dirigées par les observations
(modèles économétriques volontiers utilisés mais peu analysés) ont pu aussi être menées à bout récemment,
tant du point de vue de l’existence de solutions stationnaires [1606] que du point de vue inférentiel [1539].
Enfin un résultat de convergence de l’algorithme ICE dans le cas de modèles cachés particuliers a été obtenu
[1607].
2. Méthodes de Monte Carlo séquentielles en grande dimension.
Un certain nombre de travaux ont porté sur le développement et l’analyse d’algorithmes de filtrage ou de
lissage, que ces algorithmes soient de type Kalman ou de Monte Carlo séquentiels (dont le principe consiste
à faire évoluer une population de particules à travers des étapes très simples de sélection-mutation pour
approcher une famille de distributions d’intérêt).
Dans le cadre du lissage de Kalman, de nouveaux lisseurs à intervalle fixe ont été proposés [1600], y compris
dans le cas où la matrice de covariance du bruit de mesure est semi-définie positive de rang quelconque [1564].
L’article [1569] propose et analyse différents algorithmes indirects de filtrage (de type Kalman ou particulaire),
dérivés d’algorithmes récursifs de prédiction ou de lissage à un pas. Une analyse non asymptotique de certains
algorithmes de Monte Carlo séquentiels a été proposée [1534].
Des outils généraux d’analyse des algorithmes de filtrage [1597] [1598] ou de lissage [1601] particulaires ont
été développés. Divers algorithmes de lissage ayant une croissance linéaire en le nombre de particules ont
ainsi pu être analysés [1578], d’autres ont été proposés [1610] et [1544] pour un modèle dégénéré.
Ces mêmes outils ont permis par ailleurs d’analyser divers algorithmes de Monte Carlo séquentiels (les « Population Monte Carlo ») sortant du cadre dynamique markovien (le problème étant cette fois d’estimer une
intégrale fixée par une population de particules, l’approximation particulaire s’améliorant au fil des itérations).
Cette classe de méthodes fournit des alternatives extrêmement attractives aux méthodes MCMC parce que
faciles à implémenter et à analyser [1599]. La comparaison de divers algorithmes MCMC a été rendue possible grâce à l’emploi de techniques d’« optimal scaling » sur des algorithmes MCMC à choix multiples et
des algorithmes MCMC à rejet différé [1554] [1533]. Une connaissance plus précise de propriétés d’ergodicité,
éventuellement sous-géométrique, a pu être établie dans le cadre des chaînes [1612] et processus [1594] de
Markov.
55
D’un point de vue plus méthodologique, nous avons également proposé un certain nombre d’algorithmes
de réduction de variance de type Rao-Blackwell, que ce soit dans des chaînes MCMC [1574] ou dans le
filtre « Probability Hypothesis Density » (PHD), utilisé dans le cadre du filtrage multicibles [1531]. Diverses
implémentations temporelles (et non plus spatiales) de cette technique de réduction de variance ont également
été proposées [1645] [1647] [1648].
3. Modèles de Markov Couple et Triplet.
Les modèles de Markov couple (resp. triplet), originellement introduits par Pieczynski, sont des modèles dans
lesquels le couple (état caché, observation) (resp. le triplet (état caché, chaîne auxiliaire, observation)) est
markovien. Les études de ces modélisations probabilistes et des traitements statistiques associés ont continué
au cours de la période 2008-2013, et ont permis de valider expérimentalement, et de valoriser par le biais des
publications, différents apports de nouvelles variantes de ces modèles.
Dans le cas de données cachées discrètes, de nouvelles modélisations ont été proposées. En particulier, les
chaînes semi-markoviennes cachées par du bruit à mémoire longue, qui sont une extension non triviale des
modèles classiques, sont des triplets partiellement de Markov particuliers et peuvent être utilisées à des
fins de segmentation non supervisée des signaux [1605]. Une application des champs de Markov triplet à la
biométrie (segmentation de l’oeil) a été effectuée (voir paragraphe 5.3.3, point 1). Il s’est également avéré
intéressant de considérer un processus auxiliaire bivarié, modélisant simultanément la semi-markovianité et
la non stationnarité [1559]. Par ailleurs, l’utilisation des copules a permis la prise en compte, dans les chaînes
de Markov couple, des bruits corrélés non gaussiens [1582] [1537]. Enfin, l’étude des liens entre modèles de
Markov triplet et théorie de l’évidence a permis de proposer des modélisations originales permettant une
segmentation non supervisée d’images non stationnaires (que ce soit au niveau du processus caché ou au
niveau du bruit) [1548].
Dans le cas des données cachées continues, l’introduction d’un processus auxiliaire discret permet de construire
un modèle « à sauts ». Il a été possible de mettre en évidence un certain nombre de modèles à sauts dans
lesquels l’espérance conditionnelle a posteriori - que ce soit dans le cadre du filtrage [1570], du lissage [1571]
ou de la prédiction [1553] - peut être calculée exactement (c’est-à-dire sans approximation numérique ni de
type Monte Carlo) avec une complexité linéaire en temps. Par ailleurs la proximité de tels modèles avec les
modèles classiques, où les traitements exacts rapides ne sont pas possibles, a été montrée [1538]. Concurrentes
des méthodes de Monte Carlo séquentielles (éventuellement Rao-Blackwellisées), les méthodes utilisant ces
modélisations alternatives pourraient s’avérer compétitives dans le cas de dimensions de l’espace d’états
importantes.
5.3.2
Traitements statistiques de signaux multisources et multicapteurs
Professeur : Jean-Pierre Delmas ;
Maitres de conférences : Marc Castella, Frédéric Lehmann (HDR) ;
Doctorants : Khalil Jishy (2007-11), Ali Kazem (thèse soutenue en 2008), Marc Oudin (thèse soutenue en 2008),
Abdelkader Oukaci (2006-10), Selwa Rafi (2008-12), Mustapha Sadok (thèse démarrée en octobre 2012), Soumaya
Sallem (2008-12).
L’équipe TIPIC effectue également des recherches en traitement et filtrage d’antennes, en traitement du signal
pour le radar et les communications numériques, et en séparation de sources.
1. Analyse de performances statistiques d’algorithmes, bornes de performance.
Ce thème de recherche s’est poursuivi principalement dans le cadre d’estimation de sous espaces, d’estimation
de paramètres en contexte non circulaire et d’optimisation de réseaux d’antenne à travers les principales études
suivantes :
– Estimation de sous espaces :
Ce thème de recherche a donné lieu à un chapitre de monographie chez Wiley Interscience [1780] rassemblant
les principales contributions dans ce domaine. Par ailleurs une étude théorique d’algorithme de sous espace
pondéré [1708] nous a permis de préciser le choix optimal de la pondération.
– Estimation de paramètres en contexte non circulaire :
Notre principale contribution a été de quantifier les gains en performances optimales apportés par la prise
en compte de la noncircularité de certains signaux dans divers domaines et de proposer de nouveaux
algorithmes dans ce cadre. Après avoir mené dans le précédent quadriennal une étude complète sur les
56
paramètres de localisation de sources qui a fait l’objet d’un chapitre de monographie chez Academic Press
[1777], nous avons abordé ici la précision d’estimation de paramètres de certaines modulations linéaires
[1611], de réponses impulsionnelles de canaux [1596] et d’estimation de retard de signaux stationnaires
[1634], de détection du nombre de sources [1568] [1565] [1563], de résolution de sources proches [1603] et de
filtrage spatial [1705] [1706] [1657]. Ces travaux nous ont permis d’obtenir, sous diverses hypothèses, des
résultats de portées plus générales concernant la distribution asymptotique des valeurs propres généralisées
d’une séquence de certaines matrices block Toepliz [1595] [1588] ainsi que les distributions asymptotiques
du spectre de noncircularité [1596] [1585].
– Optimisation de réseaux d’antenne :
L’optimisation du positionnement d’un réseau de capteurs est un problème non encore résolu à cause
de la délicate prise en compte de la contrainte de non ambiguïté. Nous avons proposé de l’aborder par
une approche bayésienne dans le cadre du champ lointain [1545] [1736]. D’autre part nous avons abordé
récemment le champ proche par une étude complète des performances optimales présentées par le réseau
circulaire uniforme [1621].
2. Filtrage non linéaire, application au RADAR et aux communications numériques.
Les systèmes de transmission d’information, soumis à de fortes contraintes en termes de rapport signal sur
bruit ou à des bruits de dynamique élevée, nécessitent des algorithmes d’estimation de canal et de détection
de symboles performants. Dans ce contexte, nous avons développé des méthodes de filtrage et de lissage
avancées pour résoudre le problème de l’inférence bayésienne dans des modèles d’état mixte discret/continu.
Ces algorithmes ont été appliqués au GPS affecté de trajets multiples [1587], à l’égalisation aveugle [1584], à la
turbo-détection aveugle en présence de bruit de phase [1589] [1590] de même qu’à l’estimation et au décodage
conjoints des transmissions sur les canaux MIMO [1609] [1592]. Un lisseur particulaire à pas fixe appliqué à
l’égalisation de canaux sélectifs en temps et en fréquence, donnant de bonnes performances dans un contexte
de turbo égalisation, a été proposé [1583]. Des techniques d’inférence bayésienne à coût d’implémentation
modéré ont été développées pour des processus 2D. Les applications traitées concernent la segmentation
statistique des images texturées [1577], l’égalisation dans les mémoires optiques à haute densité [1566], ainsi
que la suppression de l’interférence co-canal dans les réseaux cellulaires [1549]. De plus nous avons proposé
une nouvelle approche bayésienne pour le pistage multi-cible en radar passif en collaboration avec Thales Air
Systems [1542].
3. Séparation de sources.
La thématique générale centrée sur le problème de la séparation aveugle de sources a été poursuivie au cours
de la période 2008-2013. Le but est de reconstruire des signaux originaux à partir de la seule observation
d’un mélange de ces derniers et sans aucune connaissance sur le mélange si ce n’est sa structure. Souvent
une hypothèse forte d’indépendance statistique est faite sur les signaux sources pour compenser le manque
d’information du cadre aveugle. Les travaux se sont articulés autour de deux axes principaux :
– d’une part une approche semi-aveugle, où un signal dit de référence est introduit, a permis de généraliser
des conditions d’identifiabilité [1591]. Un intérêt particulier a alors été porté à l’optimisation des critères
correspondants, soit par une méthode algébrique [1581], soit en se basant sur la dépendance quadratique
en les paramètres [1552] ;
– d’autre part, le lien soulevé entre mélanges non linéaires et sources dépendantes [1604] nous a incités à nous
affranchir de l’hypothèse d’indépendance des signaux sources. Le comportement des méthodes d’analyse
en composantes indépendantes a été étudié pour certaines sources dépendantes. Pour dépasser les limites
mises à jour, un modèle de dépendance particulier a été proposé, basé sur l’introduction d’un processus
caché [1541].
5.3.3
Apprentissage statistique et reconnaissance des formes
Professeurs : Bernadette Dorizzi (depuis le 1/1/2011), Sonia Garcia (depuis le 1/1/2011) ;
Maitre de conférences : Dijana Petrovska-Delacrétaz (depuis le 1/1/2011) ;
Doctorants : Jânio Coutinho Canuto (thèse démarrée en novembre 2011), Paulo Cavalcante (2009-12), Sandra
Cremer (2009-12), Romain Giot (2009-12), Raida Hentati (2011-13), Nesma Houmani (thèse soutenue en janvier
2011), Mohamed Ibn Khedher (2010-13), Houssemeddine Khemiri (2010-13), Thierry Lefevre (2010-13), Nadia
Othman (thèse démarrée en décembre 2012), Mohamed El Amine Sehili (2010-13), Mouna Selmi (2010-13), Ngoc
Trung Tran (thèse démarrée en mars 2012), Dianle Zhou (thèse soutenue en juillet 2011) ;
57
Post-doctorants : Dalila Benboudjema (Novembre 2011- mars 2013), Paulo Cavalcante (Octobre 2012-Septembre
2013), Nesma Houmani (Février 2011-Juin 2012) ;
Ingénieur de recherche : Guillaume Sutra (jusqu’en juillet 2011).
Les travaux dans cet axe ont pour vocation de proposer des modèles et des méthodes issus du traitement du
signal et des images, de la reconnaissance des formes statistiques dans diverses applications (biométrie, télévigilance,
reconnaissance d’activités) liées aux interactions entre l’homme et la machine.
1. Identification biométrique
Nos travaux en biométrie concernent diverses modalités (iris, visage, dynamique de frappe, signature manuscrite, locuteur) et leur fusion. Le fil conducteur de notre recherche en biométrie, qui nous permet d’aller au
delà de l’état de l’art, est la prise en compte de la dégradation, soit intrinsèque à la modalité elle-même, soit
résultant de conditions d’acquisition ou environnementales non contrôlées.
– Dans cet esprit, un certain nombre de nos travaux concerne la prise en compte de mesures de qualité
de données biométriques (signature en ligne, iris de l’oeil). Pour la modalité iris, dans le cadre d’une
première thèse CIFRE avec Thalès, une mesure de qualité probabiliste détectant de façon générique les
artefacts (dégradations) dans les images d’iris a été exploitée localement pour une extraction pertinente
des caractéristiques de la texture de l’iris dans les zones de l’image de qualité suffisante [1797] [1733] [1745]
[1788]. Dans une deuxième thèse CIFRE avec Thalès, des mesures de qualité [1791] [1624] ont été proposées
dans le cadre de nos travaux en segmentation d’iris par recherche de contours de forme arbitraire [1747]
[1791] [1787] développés aussi dans le cadre du projet ANR VIDEO-ID et exploitant le modèle elliptique
pour la normalisation de l’iris [1540]. Pour la modalité signature, en exploitant une mesure de qualité
déjà proposée, l’Entropie Personnelle, des catégories de personnes ont pu être générées automatiquement
en termes de complexité et stabilité de leur signature [1803] ; il a été montré que les performances des
systèmes de vérification varient considérablement entre ces catégories dans le cadre d’une compétition
internationale que nous avons organisée [1555]. Puis, relativement à cette mesure d’Entropie Personnelle,
une nouvelle mesure quantifiant la qualité d’une signature imitée a été proposée [1556]. Cette mesure a
permis d’étudier la résistance des systèmes de vérification à des catégories d’attaques différentes, basées
sur cette mesure de qualité, dans le cadre d’une autre compétition internationale que nous avons organisée
[1803] [1675]. D’autre part, lors de la thèse de Janio Canuto, nous étudions une modélisation du tracé des
signatures manuscrites via un modèle de trajectoire de type « minimum jerk »[1734].
– Nos travaux liés à la fusion d’informations issues de systèmes multibiométriques ont amené à divers résultats. Nous avons proposé un protocole original de construction de « personnes virtuelles » pour une
évaluation fiable des systèmes multi biométriques. Son originalité est qu’il permet de préserver les dépendances existant entre des biométries de personnes réelles [1560]. Par ailleurs, la fusion optimisée par
méthode d’essaim de particules s’est montrée particulièrement efficace aussi bien au niveau des caractéristiques [1572] que des images [1575] pour combiner des modalités diverses.
– Dans le cadre d’une thèse en co-direction avec l’Ensicaen, nous avons travaillé sur la modalité « frappe
au clavier » dont nous avons montré l’intérêt en tant que biométrie « douce ». En particulier, nous avons
montré que pour une modalité aussi instable, il est important de remettre à jour régulièrement les références
[1739] [1641] [1642]. L’aspect portage sur architecture dédiée de la biométrie iris est étudié dans le cadre
d’une collaboration avec l’ENIS en Tunisie [1640] [1669] [1614]. Nos travaux relatifs à la modalité iris
se poursuivent maintenant selon deux axes : tout d’abord dans le cadre de vidéos d’images de mauvaise
qualité, nous explorons l’intérêt de techniques de super-résolution [1735] associées à des mesures de qualité
locales pour améliorer les performances de reconnaissance. D’autre part dans le cadre d’une collaboration
avec W. Pieczynski (voir le point 3 du paragraphe 5.3.1) nous avons montré l’apport des approches de
Champ de Markov Triplet pour effectuer une segmentation non supervisée de l’image de l’oeil [1617] qui
permet une meilleure segmentation de la zone de l’iris et semble très prometteuse en terme d’application
pour la reconnaissance.
– Relativement à la reconnaissance du locuteur nous avons participé à la campagne d’évaluation ICB-2013.
En modifiant les paramètres acoustiques et en adaptant les modèles statistiques (mélanges des Gaussiennes
- GMM) du monde avec des données adéquates nous avons obtenu les meilleures performances dans la
catégorie voix féminines et système unique (sans fusion avec d’autres systèmes) [1729].
– Pour résoudre le problème de reconnaissance de visages 2D avec une variabilité de pose et d’illumination
nous avons exploité les modèles 3D déformables du visage [1800]. Nous avons aussi proposé une méthode
originale d’utilisation de ce modèle pour la détection automatique de points caractéristiques dans les visages
58
2D, ainsi que pour la personnalisation d’avatars.
– L’utilisation croissante de la biométrie soulève des problèmes de protection de nos informations biométriques, ainsi que de notre vie privée. Nos travaux (réalisés dans le cadre du projet ANR BIOTYFUL) pour
une biométrie révocable [1784] [1779] [1561] [1651] [1652] apportent des solutions à ces problématiques.
Des nouveaux protocoles crypto-biométriques sont aussi proposés dans [1746]. Cette recherche touche le
domaine de la sécurité qui est traité amplement dans l’équipe R3S, voir section 4.3.2.
2. Indexation et recherche audio (« Audio Indexing and Retrieval »)
À partir de nos travaux de segmentation de la parole non-supervisée, nous avons proposé un cadre générique
pour l’indexation de divers flux audio (musique, publicité, rire, locuteur,...) dans le cadre d’une collaboration
avec Télécom ParisTech [1543] [1667] [1742] [1741] [1756] [1627] [1620] [1619]. Cette approche nous a permis
de décrocher la première place pour la tache « diarization » du locuteur de la campagne ETAPE-2011.
3. Télévigilance - Fusion de données hétérogènes
Nos travaux sur la fusion de données hétérogènes dans le contexte de la télévigilance nous ont permis d’explorer
deux techniques permettant la prise en compte des incertitudes : la logique floue [1662] et la théorie des
possibilités [1796]. Ces techniques permettent de détecter différents types de chutes en contexte domotique
en prenant avantage de la complémentarité des signaux enregistrés. La reconnaissance de sons peut elle aussi
être exploitée pour détecter des situations dangereuses. Cette thématique sur laquelle peu de travaux existent,
a fait l’objet de la thèse de Mohamed Sehili qui a notamment permis d’identifier les caractéristiques les plus
pertinentes pour des types de sons déterminés [1635] [1636] [1792].
4. Ré-identification de personnes et Reconnaissance d’activités dans des vidéos
Nos travaux dans le contexte des vidéos traitent d’une part de la ré-identification des personnes grâce à des
descripteurs de type SURF et HOG et la mise en oeuvre de méthodes parcimonieuses [1623] [1744] [1743] et
d’autre part la reconnaissance d’activités, traitée dans le cadre du projet FEDER Juliette. Il s’agit de segmenter et reconnaitre en temps réel des activités complexes dans des scènes réelles. Dans ce cadre, nous avons
proposé une technique d’extraction des primitives fondée sur les points d’intérêts spatiaux temporels (STIP)
et un modèle de classification (champs aléatoires conditionnels cachés) qui donne des résultats prometteurs
[1638] [1732].
5.3.4
Algorithmes rapides pour l’électromagnétisme
Professeur : Christine Letrou ;
Doctorants : Igor Francisco Arias Lopez (2010-13), Ihssan Ghannoum (thèse soutenue en 2010) ;
Post-doctorant : Ihssan Ghannoum, janvier à juin 2011.
Cette activité de recherche s’est développée principalement autour des deux méthodes de simulation électromagnétique rapides que sont le Lancer de Faisceaux Gaussiens (LFG) et l’Optique Physique multiniveaux (MultiLevel
Physical Optics : MLPO). La formulation de LFG à partir de frames de Gabor, développée à TIPIC a fait l’objet
de développements nouveaux dans le cadre de deux thèses soutenues pendant cette période :
– dans la thèse d’I. Ghannoum [1805], menée en collaboration avec Thalès et soutenue en septembre 2010, le
LFG dit « de base » a été complété par une décomposition adaptative des faisceaux gaussiens permettant de
traiter de façon plus précise le problème de la diffraction et les effets d’ombre dans la modélisation de canaux
de propagation [1773, 1766, 1682, 1683]. Cette formulation répond aux besoins de simulations physiques
rapides en environnement complexe multi-trajets, en particulier à des besoins spécifiques de simulation de la
propagation Radar [1703] ;
– la thèse d’I.F. Arias Lopez [1790] a permis de développer une nouvelle formulation dite de « partitionnement
spectral », qui utilise les principes de partition de l’unité pour décomposer le champ rayonné dans toutes les
directions de l’espace tridimensionnel en six champs partiels rayonnés par six spectres d’ondes planes, définis
dans six plans différents [1670, 1790]. Le champ rayonné peut alors être calculé en tout point de l’espace par
sommation de faisceaux gaussiens à partir de ces six plans. Ce travail permet de généraliser le LFG au cas
de sources non directives, dont le champ rayonné n’est pas contenu dans un demi-espace ; il permet en outre
de résoudre le problème de l’erreur associée aux champs des faisceaux très tournés par rapport à la normale
au plan source, dans la mesure où des fenêtres de partitionnement limitent l’extension spectrale des spectres
(j) (j)
sources partiels dans chacun des plans (kx , ky ), j = 1, . . . , 6.
59
La collaboration avec l’Université de Tel-Aviv autour de l’algorithme d’Optique Physique rapide MLPO (décomposition hiérarchique, multi-niveaux) a été poursuivie avec :
– la simulation d’erreurs liées aux incertitudes dans l’alimentation des éléments de grandes antennes réseaux
[1704] ;
– des tests de « scalabilité » de versions parallélisées de programmes mettant en oeuvre la méthode MLPO
pour la simulation de très grandes antennes à réflecteurs, dans le cadre du projet bi-national France-Israël
accepté fin 2008 dans le cadre de l’appel à projets “Multicomputing” [1701, 1681, 1677] ;
– le développement et la validation numérique de nouvelles formulations pour étendre le domaine d’application
de l’algorithme de MLPO : au domaine temporel [1719], au calcul du champ en zones d’ombres (Théorie
Physique de la Diffraction et combinaison des champs incident et diffracté) [1557], au calcul du champ proche,
en particulier dans les antennes multi-réflecteurs [1663, 1558, 1622], au calcul de champs focaux [1626].
5.4
5.4.1
Frédéric Lehmann a effectué un séjour sabbatique au L2S, Gif-sur-Yvette (février à juillet 2013) ; Marc Castella
a effectué un séjour sabbatique au GIPSA, Grenoble (février à juillet 2013).
Les membres de l’équipe TIPIC ont des collaborations (co-rédaction d’articles ou co-encadrement de thèse) avec
Jean-Marie Augustin (Ifremer, Brest), Frédéric Barbaresco (Thales Air Systems), Jean-Marc Boucher (Télécom
Bretagne), Olivier Cappé (LTCI, UMR 5141), Pascal Chevalier (CNAM et Thales Communications), Gérard Chollet
(LTCI, UMR 5141), Pierre Comon (GIPSA-Lab et UMR 5216, Saint-Martin d’Hères), Stéphane Derrode (Institut
Fresnel, UMR 7249), Paul Doukhan (Université de Cergy), Ronan Fablet (Télécom Bretagne), Florence Forbes
(INRIA Grenoble), Gersende Fort (LTCI, UMR 5141), Aurélien Garivier (Institut Mathématique de Toulouse et
CNRS UMR 5219), Elizabeth Gassiat-Granier (Université de Paris XI - Orsay), Arnaud Guillin (Université de
Clermont-Ferrand), Imen Karoui (Télécom Bretagne), Jérôme Lapuyade-Lahorgue (LaTIM - INSERM UMR 1101,
Brest), Sidonie Lefebvre (Onera), Philippe Loubaton (Université de Marne la Vallée), Jean-Marie Marin (Institut
de Mathématiques et Modélisation de Montpellier, UMR CNRS 5149), Éric Moreau (Université de Sud Toulon Var,
ISITV, LSEET et UMR-CNRS 6017), Éric Moulines (Telecom ParisTech et LTCI, UMR 5141), Béatrice PesquetPopescu (Télécom ParisTech et LTCI, UMR 5141), Pierre Priouret (Université de Paris 6), Christian P. Robert
(ENSAE/ CREST et Université de Paris Dauphine), Christophe Rosenberger (Ensicaen), François Roueff (Télécom
ParisTech et LTCI, UMR 5141), Philippe Soulier (Université de Paris X - Nanterre).
5.4.2
Randal Douc a effectué un séjour sabbatique à l’Institut de Technologie du Cambodge, Phnom Penh (Cambodge), de février à août 2012.
Les membres de l’équipe TIPIC ont principalement des collaborations avec les pays suivants :
– Algérie : Une collaboration avec Mohamed Hassani (Université des sciences et de la technologie Houari
Boumediene) a permis le démarrage de deux thèses en cotutelle : Mohamed Boudaren, maître assistant à
l’école polytechnique d’Alger (depuis novembre 2010) et Mustapha Sadok, maître assistant à l’INT d’Oran
(depuis octobre 2012) ;
– Brésil : La collaboration avec ce pays s’appuie sur un faisceau d’universités : Universite Federale de Ceara
(UFC-Fortaleza) : João César Moura Mota ; Institut Federal do Espirito Santo (IFES-Vitoria) : Rodrigo
Varejão Andreão ; Universite Federale de Sergipe (UFS-Aracaju) : Jugurta Montalvão, avec lesquelles nous
avons un accord cadre qui gère aussi bien des échanges d’étudiants (programme Brafitec) que de doctorants
et professseurs ;
– Israël : C. Letrou collabore avec Amir Boag (Université de Tel-Aviv) et Amir Shlivinski (Université Ben Gurion
of the Negev) (articles en commun). De 2008 à 2010, C. Letrou a participé au projet collaboratif « Towards
an Easier Access to Multicomputing for Numerical Simulations in Physics » (TEAM) avec l’Université de
Tel-Aviv, l’Université Ben Gurion of the Negev, le Département INF de Telecom SudParis, dans le cadre du
programme de coopération franco-israelienne Multicomputing.
Par ailleurs les membres de TIPIC ont des articles en commun avec les (enseignants-)chercheurs suivants :
60
Australie : Marc Morelande (University of Melbourne) ;
Canada : Mylène Bédard (Université de Montréal) ;
Émirats arabes unis : Houcem Gazzah (University of Sharjah) ;
États-Unis : David Stoffer (University of Pittsburgh), Ramon Van Handel (Princeton University) ;
Israël : Ya’Acov Ritov (The Hebrew University of Jerusalem),
Russie : Vladimir Khaikin (The Special Astrophysical Observatory, Académie des Sciences de Russie) ;
Suède : Jimmy Olsson (University of Lund) ;
Tunisie : Mohamed Abid (Université de Sfax).
5.4.3
Board de sociétés savantes (IEEE...), éditeurs, éditeurs associé de revue
J. P. Delmas est membre du IEEE Sensor Array and Multichannel (SAM) Technical Committee et éditeur
associé des revues Signal Processing et IEEE Transactions on Signal Processing ;
B. Dorizzi est éditrice associée de la revue EURASIP Journal on Information Security ;
R. Douc est éditeur associé de la revue Annals of Applied Probability.
M. Castella a été membre du Technical Program Comittee de LVA/ICA (2010), EUSIPCO (2012, 2013), et de
certaines conférences GRETSI.
J.-P. Delmas est membre du Technical Program Comittee des conférences ICASSP (2010 à 2013), ISWCS (2012)
et SAM (2014).
B. Dorizzi a été Présidente du colloque WISG (Workshop Interdisciplinaire sur la Sécurité Globale) en Janvier
2013, après avoir fait partie du comité de programme de ce colloque annuel. Elle est membre des comités de
programme des conférences BTAS, ICB, BIOSIG.
Animation de la recherche
C. Letrou a été co-organisatrice de la session spéciale « Fast and asymptotic methods for large antennas and
scatterers » de la 4th European conference on antennas and propagation (EUCAP’10), Barcelone, avril 2010, et a
co-organisé la session « Beam Methods » du congrès EMTS 2010
W. Pieczynski a été co-organisateur de la session spéciale « New trends in Markov models and related learning
to restore data » du IEEE International Workshop on Machine learning for signal processing (MLSP’09), Grenoble,
Septembre 2009.
W. Pieczynski a été co-organisateur des journées du GDR ISIS intitulées « Modèles de Markov cachés et
extensions en traitement du signal et des images », 30 et 31 mars 2011.
J.-P. Delmas a été co-organisateur de la journée du GDR ISIS intitulée « Exploitation de la noncircularité »,
20 juin 2012.
Dans le cadre de nos recherches en biométrie, nous avons organisé 2 campagnes d’évaluations de performance
de systèmes biométriques basés sur la signature dynamique. La première en 2009 appelée « BioSecure signature
evaluation campaign » (BSEC’2009) [1555], et la deuxième en 2011 : « Évaluation of Signature Resistance to
Attacks (ESRA) » [1675]. Ces compétitions ont regroupé dans les deux cas une dizaine de participants de large
couverture internationale. Nous avons aussi participé à une évaluation de reconnaissance du locuteur dans le cadre
de la conférence ICB2013, et nous avons obtenu les meilleures performances dans la catégorie voix féminines et
système unique (sans fusion avec d’autres systèmes) [1729].
R. Douc a été président d’une commission de recrutement d’un maître de conférences à l’ENSIEE (section 26,
2011), et membre d’une commission de recrutement d’un professeur à l’Université d’Évry (Section 26, 2009).
B. Dorizzi est expert pour la CNIL (Commission Nationale Informatique et Liberté) sur la biométrie (février
2013).
61
Les membres de TIPIC sont régulièrement rapporteurs de thèses ou d’HDR.
Certains membres ont par ailleurs été sollicités pour effectuer des expertises ANR.
Les membres de l’équipe TIPIC sont reviewers réguliers des revues Annals of applied probability, Annals of
statistics, Bernoulli, Eurasip Journal on Advances in Signal Processing, Fuzzy Sets and Systems, IEEE Transactions
on Antennas and Propagation IEEE Transactions on Communications IEEE Transactions on Signal Processing,
IEEE Signal Processing letters, IEEE Transactions on Image Processing, IEEE Transactions on Information Forensics and Security, IEEE Transactions on Information Theory, IET Microwaves, Image and Vision Computing
Indian journal of Physics, Journal of Circuits and Systems, Pattern Recognition, Pattern Recognition Letters, Radio Science, Signal, Image and Video Processing (Springer), Signal Processing (Elsevier), Stochastic Processes and
their Applications.
5.4.4
Participation aux enseignements de niveau Master
W. Pieczynski est reponsable de la voie d’approfondissement (VAP) « Modélisation statistiques et Applications »
destinée aux étudiants de 3eme année de Telecom SudParis (niveau M2). Cet enseignement a pour vocation de
proposer aux futurs ingénieurs TSP un socle de méthodes modernes de modélisations probabilistes et de traitements
statistiques, d’une part, et de leur montrer un certain nombre d’applications dans des domaines choisis, d’autre
part. F. Desbouvries, W. Pieczynski, J.-P. Delmas et F. Lehmann sont chacun responsables d’un module dans cette
VAP. Cet enseignement est en lien étroit avec les axes de recherche « Inférence et restauration bayésienne dans des
modèles Markoviens » et « Traitements statistiques de signaux multisources et multicapteurs » de TIPIC.
R. Douc est responsable des modules « Calcul stochastique et applications à la finance » et « Méthodes de
Monte Carlo appliquées à la finance » de la VAP « Risques industriels et financiers ».
R. Douc est co-responsable (avec E. Moulines) du cours « Chaînes de Markov : stabilité, convergence, applications » du Master de sciences et technologies, mention « Mathématiques et Applications », spécialité Probabilités
et Modèles Aléatoires, de l’Université Pierre et Marie Curie (Paris VI).
F. Desbouvries est responsable du module « Filtrage statistique et applications » du Master de sciences et
technologies, mention « Mathématiques et Applications », spécialité Statistiques, de l’Université Pierre et Marie
Curie (Paris VI).
W. Pieczynski est co-responsable (avec A. Hillion) du module « Traitement d’images et télédétection » du Master
de sciences et technologies, mention « Mathématiques et Applications », spécialité Statistiques, de l’Université Pierre
et Marie Curie (Paris VI).
B. Dorizzi est Responsable pour Telecom SudParis du Master « Traitement Information et Exploitation des
Données » (TRIED), co-habilité UVSQ, TSP, CNAM B. Dorizzi et D. Petrovska-Delacrétaz sont co-responsables
des modules « Reconnaissance de formes » et « Biométrie » du Master sciences et ingéniérie, mention « Sciences
pour l’ingénieur », spécialité Réalité Virtuelle et Systèmes Intelligents (RVSI), de l’Université d’Evry.
E. Monfrini est responsable du module « Traitement Statistique des Images » pour l’option ATI (Acquisition et
Traitement d’Images) de Telecom Physique Strasbourg et pour le master IRIV (Imagerie, Robotique et Ingénierie
pour le Vivant), Parcours Images et Vision (IV) de l’Université de Strasbourg.
En partenariat avec l’Agence Universitaire de la Francophonie, R. Douc a effectué en 2013 un cours de statistiques de 30h à l’École d’été de statistiques de l’Institut de technologie du Cambodge (Phnom Penh).
R. Douc a effectué en 2013 un cours sur les séries temporelles financières au John von Neumann Institute,
Hô-Chi-Minh-Ville (Vietnam).
5.4.5
Valorisation, transferts de nos recherches et brevets
Des membres de TIPIC ont mené une collaboration étroite avec Thales Sécurité Défense dans le domaine de la
biométrie de l’iris de l’oeil, avec un transfert de technologie brevetée par TSP vers Thalès suivi du co-encadrement
de 2 thèses CIFRE (Sandra Cremer [1797] et Thierry Lefevre [1791]). Un dépôt de brevets conjoint a eu lieu dans
le cas de chacune de ces thèses [1788] [1787].
L’équipe TIPIC a mené 2 collaborations avec Thales Air System (bourses DGA de Marc Oudin en traitement
RADAR et de Jérôme Lapuyade en segmentation statistique d’images et de signaux).
62
Des membres de l’équipe TIPIC ont participé à plusieurs projets ANR avec MORPHO, leader mondial de la
biométrie.
C. Letrou collabore avec les PME NOVELTIS (projet ASTRID Pecumia) et CELLUM (contrat LARGE).
B. Dorizzi est membre du comité de pilotage du groupe « Sécurité Défense » du pôle de compétitivité system@tic
(2007-2011)
5.5
Indicateurs
l’équipe TIPIC sur la période 2008-2013. Les nombres correspondent à l’effectif au 1er janvier de chaque année. Les
enseignants-chercheurs du groupe « Technologies avancées pour les communications », présents dans TIPIC lors
du précédent quadriennal (2005-08), font désormais partie de l’équipe R3S, et ne sont donc pas comptabilisés dans
ce tableau. L’équipe TIPIC comptait donc au 1er janvier 2013 7 enseignants-chercheurs. En 2011 elle s’est enrichie
d’une équipe spécialisée en apprentissage statistique et reconnaissance des formes, puis en 2012 d’un maître de
conférences spécialisé en modélisation markovienne.
Chercheurs (CDD) ou ingénieurs
Chercheurs associés
Doctorants
Post-docs
2008
7
2009
7
2010
7
2011
10
1
2012
11
2013
11
9
1
8
1
9
20
18
2
14
2
Revues classées
Ouvrages ou chapitres d’ouvrages
2008
14
2009
14
2010
6
2011
16
12
2
20
7
1
14
4
3
28
14
2012
18
1
23
11
3
2013
15
1
11
14
5
Total
83
2
108
52
12
TIPIC a 83 publications classées dans des revues de la base ISI ou ERA/CORE, le plus souvent dans les revues
internationales de référence, soit un ratio de 1,57 publications par an et par enseignant-chercheur, donc 3,15 par
équivalent chercheur temps plein 1 .
Le nombre de thèses soutenues et de thèses en cours sur la période 2008-2013 est donné par le tableau suivant
(l’augmentation du nombre de thèses en cours en 2011 correspond à l’entrée dans TIPIC de B. Dorizzi, S. Garcia
et D. Petrovska-Delacrétaz) :
Thèses soutenues
Thèses en cours
HDR soutenues
2008
3
9
2009
0
8
2010
2
9
2011
4
21
2012
7
19
1
Les modes de financement des thèses en cours sont décrits ci-dessous
1. Calcul : 6 x 7 + 3 x 3 + 2 = 53. D’où 83/53 = 1,57.
63
2013
4
12
Total
20
1
2008
Telecom SudParis
DGA
BDI CNRS/Industriel
Onera
Esigetel
Ensicaen
Contrat ANR
Contrat Pôle de compétitivité
Contrat CIFRE
Contrat européen
Contrat industriel
Autofinancement (salariés)
Gouvernement algérien
Gouvernement tunisien
Gouvernement vietnamien
Gouvernement brésilien
Gouvernement vénézuelien
3
2
1
1
2
2009
1
1
2
2010
2
1
2
1
1
1
1
2
2
2011
2
1
2012
1
1
2013
1
1
1
2
1
3
1
1
1
1
1
1
1
2
1
2
1
1
4
1
1
4
1
2
1
1
1
1
2
2
1
1
1
Les recettes (en kE) de l’équipe ont été ventilées de la façon suivante :
Contrats de recherche publics
Contrats de recherches privés
Institut Mines Telecom
CNRS
Total
Projets ANR
Pôles de compétitivité
Thales
Thales / BDI CNRS
CIFRE
PME
Thales / BDI CNRS
DGA
CIFRE
Onera
Esigetel
Ensicaen
bourses gvt. algérien
bourses gvt. tunisien
bourse gvt. brésilien
bourse gvt. vénézuelien
bourse gvt. vietnamien
Différents projets
Soutien de base TSP
Budget FEI, ..
64
2008
36,5
65,4
46,8
14
70
70
12
14,5
12
3,5
344,7
2009
36
36,7
22,8
14
10
2010
2,5
70
35
35
48
35
35
12
49,5
24
3,5
336,5
2011
272
110,7
2012
44,7
8,5
2013
48,4
14
25
9
78
9
35
58
35
35
12
47
70
35
35
24
41,8
13
4,9
576,9
23
7,6
10
35
93
35
35
12
35
59
23
35
77,8
10
3,5
276,4
76,8
19
5
858,5
23
24
46
42
24
12
24
22
11
4,5
312,9
Total
440,1
221,3
77,2
42
45
96
188
233
233
105
70
36
140
171
59
105
48
282,4
89
24,9
2705,9
6
Implication de l’unité dans la formation par la
recherche
6.1
Ecoles doctorales
Télécom SudParis est :
– établissement associé au sein des écoles doctorales EDITE (Ecole Doctorale d’Informatique, Télécommunications et Electronique de Paris, ED 130) et SMPC (Ecole doctorale en Sciences mathématiques de Paris-Centre,
ED 386 ; dans ce cadre, Télécom SudParis délivre le diplôme de Doctorat conjointement avec l’Université
Pierre et Marie Curie ; en 2014, Telecom SudParis deviendra établissement co-accrédité au sein de l’école
doctorale EDITE.
– établissement co-accrédité au sein de l’école doctorale S&I (Sciences et Ingénierie) avec l’Université d’Evry-Val
d’Essonne ; dans ce cadre, Telecom SudParis délivre le diplôme de doctorat.
Les doctorants de SAMOVAR sont inscrits en thèse par Télécom SudParis. Plus précisément, les doctorants
de l’équipe ACMES sont principalement inscrits à l’école doctorale S&I et ceux des équipes METHODES, R3S et
TIPIC sont principalement inscrits à l’école doctorale EDITE et à l’école doctorale Sciences & Ingénierie (quelques
doctorants de l’équipe TIPIC sont inscrits à l’école doctorale SMPC).
Télécom SudParis est membre fondateur de l’Université Paris-Saclay (UPSay) et rejoindra dès septembre 2015
les écoles doctorales de l’UPSay en cours de définition. Au cours du prochain quinquennat, tous nos futurs doctorants
seront inscrits dans ces nouvelles écoles doctorales. Les équipes ACMES, METHODES et R3S seront rattachées à
la future école doctorale STIC. Samovar a contribué à la définition des quatre programmes de cette future école
doctorale et a pour objectif, en particulier de jouer un rôle important dans le management du programme Réseau,
Information et Communications, en partenariat avec le laboratoire LTCI de Télécom ParisTech. Par ailleurs,
l’équipe TIPIC, dont les recherches relèvent plutôt des mathématiques appliquées, sera rattachée à la future école
doctorale Math-Hadamard.
6.2
Formation en Master
Télécom SudParis propose des masters internationaux en Technologies de l’Information amenant au diplôme de
Master of Science qui est un diplôme d’établissement accrédité par la Conférence des Grands Ecoles. Les masters of
Science ci-dessous, dans lesquels le laboratoire Samovar est fortement impliqué, sont construits sur quatre semestres.
Les quatre Masters of Science suivants s’organisent en un semestre de tronc commun, un semestre de préparation
à la spécialité et deux semestres qui sont ceux de la deuxième année d’un Master (Diplôme National de Master,
habilité par le MESR) dans lequel Télécom SudParis est co-habilité, donnant ainsi également accès au diplôme
national de Master :
– Computer and Communications Networks, couplé au Master DNM Méthodes, Optimisation, Programmation
et Services (MOPS), co-habilité avec l’Université d’Evry Val d’Essonne. Les enseignements sont assurés en
majeure partie par les membres des équipes ACMES, METHODES et R3S.
– Virtual and Augmented Reality, couplé au Master DNM Réalité Virtuelle et Systèmes Intelligents (RVSI), cohabilité avec l’Université d’Evry Val d’Essonne. Des enseignements et responsabilités de module sont assurés
par les membres de l’équipe TIPIC.
– Electrical and Optical Engineering, couplé au Master DNM Systèmes de Communications Haute Fréquence
65
(SCHF), co-habilité avec l’Université de Marne la Vallée. Les enseignements sont assurés en majeure partie
par les membres de l’équipe R3S.
– Automatic Data Processing, couplé au Master DNM Traitement de l’Information et Exploitation des Données
(TRIED), co-habilité avec l’Université de Versailles Saint Quentin en Yvelynes. Les enseignements sont assurés
en majeure partie par les membres de l’équipe TIPIC.
Le Master of Science Communications Networks and Services (sur 4 semestres), porté par l’équipe R3S, est
construit avec l’Asian Institute of Technology (AIT) de Bankok. Les étudiants effectuent deux semestres à l’AIT,
puis deux semestres à Evry. Ils obtiennent le master de l’AIT et le diplôme d’établissement Master of Science de
Télécom SudParis.
Télécom SudParis est également co-habilité dans le Master DNM Informatique des Concepts aux Systèmes
(COSY) porté par l’Université de Versailles Saint Quentin en Yvelynes. Des enseignements y sont assurés par les
équipes ACMES et METHODES.
Au travers de l’équipe METHODES, Télécom SudParis est partenaire dans trois parcours ou spécialités de
Master recherche :
– avec l’Université d’Evry Val d’Essonne et le Génopole pour le master Biologie Systémique et Synthétique
(BSS) .
– avec l’Université Paris Sud, pour le master Nouveaux Systèmes Informatiques (NSI), avec le CNAM, Polytechnique, ENSTA, TelecomParisTech pour le Master Parisien de Recherche Opérationnelle (MPRO).
Des membres de l’équipe TIPIC contribuent aux enseignements des masters suivants :
– Master de sciences et technologies, mention "Mathématiques et Applications", spécialité Probabilités et Modèles Aléatoires, de l’Université Pierre et Marie Curie (Paris VI) (co-responsablilité du cours "Chaines de
Markov : stabilité, convergence, applications"»
– Master de sciences et technologies, mention "Mathématiques et Applications", spécialité Statistiques, de
l’Université Pierre et Marie Curie (Paris VI) (responsabilité du module "Filtrage statistique et applications"
et co-responsabilité du module "Traitement d’images et télédétection")
– Master IRIV (Imagerie, Robotique et Ingénierie pour le Vivant), spécialité Vision, Automatique, nanophotonique, Parcours Images et Vision (IV) de l’Université de Strasbourg (responsabilité du module "Traitement
Statistique des Images" )
Des membres de l’équipe METHODES contribuent aux enseignements des masters suivants :
– Master Informatique, spécialité Réseaux, de l’Université Pierre et Marie Curie (Paris VI)
– Master "Sécurité des Systèmes Informatiques" de l’Université Paris-Est
Des membres de l’équipe R3S contribuent aux enseignements des masters suivants :
– Master "Nouveaux Systèmes Informatiques" de l’Université Paris Sud (responsabilité du module "Sécurité et
sûreté de fonctionnement")
– Master "Sécurité des Systèmes d’Information" de l’Université Paris-Est Créteil
– Master 2 "Réseaux" de l’Université Pierre et Marie Curie (responsabilité du module Simulation de Réseaux)
– Master "Mint Telecom" de l’Université de Lille
– Master "Computer Science Introductory Course" (MSc) de ParisTech
Pour le prochain quinquenal, l’offre de formation, notamment de niveau Master, est en cours de redéfinition
au sein de l’Université Paris-Saclay dont Telecom SudParis est membre. Les différents masters et parcours auxquels Telecom SudParis contribuera relèveront principalement des mentions "Informatique", "Mathématiques et
Applications", "Electrical and Electronics Engineering".
66
7
Interactions avec l’environnement social, économique et culturel
7.1
Interactions avec l’environnement économique
Samovar bénéficie à plein de son rattachement à Télécom SudParis et à l’Institut Mines-Télécom pour tout ce
qui relève des relations industrielles et de la valorisation. Cela nous a permis de mettre en place un cercle vertueux
alliant la recherche amont, la recherche appliquée et la validation (avec les industriels majeurs des télécoms comme
Orange ou Alcatel Lucent notamment mais aussi de l’informatique comme Bull ou Thalès ou des utilisateurs comme
Renault, RATP, La Poste), la valorisation via des transferts de technologie (vers des PME ou startup), ainsi que
des brevets ou licences. Ces contacts réguliers avec les acteurs industriels nous permettent d’être confrontés avec
des problèmes réels, sources de nouvelles recherches en amont.
Les financements nous sont apportés par l’ANR, par l’Europe (ITEA, Celtic, FP7 principalement), les pôles de
compétitivité (Systematic et Cap Digital notamment) ou les industriels eux-mêmes. Les pôles sont un instrument
majeur de notre valorisation et nous y jouons d’ailleurs un rôle moteur (par exemple, Hervé Debar de l’équipe
R3S est membre du comité de pilotage du GT confiance numérique et sécurité). Avec l’Institut Mines-Télécom,
nous avons également établi des accords cadres avec certains grands industriels (Orange, Alcatel Lucent) et montés
des laboratoires communs (cybersécurité avec Cassidian). Le laboratoire est aussi impliqué dans deux chaires
industrielles, l’une sur les réseaux sociaux (Noel Crespi en est le porteur pour Samovar avec La Poste, Pages Jaunes
et Danone comme membres) et l’autre sur valeurs et politiques des informations personnelles (Maryline Laurent est
le porteur pour Samovar avec BNP Paribas, Imprimerie Nationale, Dassault Systèmes et la CNIL comme membres).
Notre participation à l’institut Carnot Télécoms & Société Numérique nous amène un abondement sur nos
contrats industriels. Cet abondement ainsi qu’un prélèvement effectué sur nos activités de recherche contractuelle
nous servent à financer des actions de recherche amont (bourses de thèse) ou de valorisation (CDD ingénieurs)
soit directement via Télécom SudParis, soit via l’institut Mines-Télécom (programme Futur & Rupture, avec des
financements venant aussi des membres de la fondation TELECOM).
La valorisation est facilitée par la présence d’un incubateur sur notre campus qui est un des plus importants
d’Ile de France. L’école et l’institut nous accompagnent également dans le dépôt de brevets ou licences et des
actions de sensibilisation à la propriété intellectuelle sont régulièrement menées. Enfin via notre appartenance à
l’institut Mines-Télécom, nous contribuons à l’IRT SystemX regroupant académiques et partenaires industriels
(grands groupes et PME) dans le domaine de l’ingénierie numérique des systèmes complexes. Nous y sommes très
actifs notamment dans le projet cloud computing.
Ces actions seront poursuivies et amplifiées dans le quinquennat à venir avec la construction de la MISS (Maison
de l’Innovation, des Sciences et de la Société) au sein de notre campus d’Evry. La MISS hébergera des plateformes
de recherche des différents acteurs académiques d’Evry (UEVE, Genopole, ENSIIE, école des Mines de Paris),
l’incubateur et facilitera les interactions entre académiques et industriels.
7.2
Interactions avec l’environnement social et culturel
Le manque d’ingénieurs en France, la désertion des carrières scientifiques, la vulgarisation des technologies de
l’information sont autant de raisons de déployer des actions efficaces de médiation scientifique. Pour répondre à ces
besoins, les équipes de Samovar au sein de Télécom SudParis sont fortement sollicitées. Sur la période 2008-2013,
67
quatre objectifs principaux ont été poursuivis :
1. Sensibiliser les jeunes d’âge scolaire à la poursuite d’études
L’action de nos ECs s’inscrit dans des dispositifs nationaux parmi lesquels on peut citer Les journées de
l’ingénieur et Les cordées de la réussite. On y trouve également des réponses à des sollicitations ponctuelles
de collèges ou de lycées pour la visite de notre laboratoire. En 2013, les Cordées de la réussite ont concerné
125 élèves issus de trois établissements : les deux collèges Paul Eluard et Le Village, et le lycée Georges
Brassens (ateliers transmission d’information par l’optique par Y. Gottesman et Y. Frignac et les RFID : les
codes barres de demain et vie privée par M. Laurent de R3S).
2. Sensibiliser les jeunes aux carrières scientifiques
Une de nos actions est de présenter la variété des métiers passionnants du domaine des sciences et technologies
de l’information. A l’occasion de la semaine de l’industrie, Télécom SudParis ouvre ses portes aux élèves de
Terminales STI et SSI du Lycée Robert Doisneau. En 2012, des ECs de Samovar ont fait des visites guidées
de plates-formes (radio sur fibre -Franck Gillet, réflectométrie -Yaneck Gottesman).
3. Familiariser le grand public au numérique
Certains de nos ECs ont participé à des actions de médiation scientifique à destination du grand public :
sécurité de l’information (Hervé Debar), biométrie (Bernadette Dorizzi par un documentaire "Fenêtre sur
corps" diffusé sur France 5 et débat autour de la thématique "Biométrie : le corps comme laissez-passer"
au Musée des arts et métiers, dans le cadre du cycle des rencontres du café des techniques, organisées en
partenariat avec l’Association française pour l’avancement des sciences (AFAS), technologies sans fil (Hakima
Chaouchi), etc. Bien sûr l’opération phare reste la fête de la science. Chaque année, nos ECs y consacrent
trois jours de démonstration sur des sujets très divers : étiquettes RFID, sensibilisation à la problématique
de la vie privée, authentification mutuelle des interlocuteurs à l’établissement d’une communication vocale,
sécurité des capteurs... Elle se déroule soit sur l’Université d’Evry, ou sur le plateau de Saclay, ou bien encore
sur notre campus.
4. Communiquer vers les entreprises les avancées de nos travaux de recherche
Télécom SudParis propose, grâce à l’Institut Mines-Télécom, à ses ECs un ensemble de formations : savoir
rédiger un article de médiation scientifique, prendre la parole face à un journaliste, etc. Différents supports
sont également proposés : fiche recherche, communiqué de presse, blog, réseaux, etc. Cette année, deux de nos
ECs, Maryline Laurent et Yaneck Gottesman, ECS d’R3S, ont défendu devant un auditoire d’entreprises
et d’acteurs de l’innovation les couleurs de notre école lors du grand prix de l’innovation, organisé par
OpticsValley dans la catégorie "recherche".
68
8
Stratégie et perspectives scientifiques de l’unité
8.1
Politique et objectifs scientifiques
Tous les ECs de Samovar étant issus de recrutements TSP, école d’ingénieur généraliste dans le domaine des
STIC, notre laboratoire fait partie des rares laboratoires rattachés à l’INS2I à couvrir pratiquement l’ensemble
des thématiques rencontrées en recherche sur les réseaux de télécommunications. Samovar y mène des recherches
amont et des recherches plus finalisées en s’appuyant sur un large champ disciplinaire (mathématiques, statistiques, méthodes d’optimisation, informatique, théorie du signal, électromagnétisme, optique,...), issus des divers
enseignements dispensés à TSP.
Au cours du prochain quinquennat, chaque équipe approfondira son implication en recherche académique qui
sera soutenue par une activité de recherche collaborative en prise avec les besoins des industriels et des opérateurs
de réseau et télécommunications. Ainsi, notre laboratoire cherchera à maintenir, voire à renforcer son niveau de
publications dans les revues et conférences de référence de nos divers domaines de recherche. Outre le nombre de
publications dans ces revues et conférences référencées, le laboratoire privilégiera les travaux à fort impact académique (nombre de citations). Nous souhaitons également augmenter le niveau de nos implications dans l’animation
de le recherche au plan national et à l’international.
Pour atteindre ces objectifs, nous avons identifié les points d’actions suivants pour le prochain quinquennat.
– Continuer à encourager les publications dans les revues et les conférences de premier rang. Pour cela le
laboratoire sera encore plus sélectif dans le financement des missions des ECs et des doctorants en favorisant
les participations aux meilleures conférences pour présenter nos articles.
– Veiller à un bon équilibre entre recherche amont (sans visée applicative directe) et plus aval (avec une visée
applicative). Les recherches plus orientées amont, concernant a priori un volume plus important de champs
applicatifs possibles, auront vocation à être utilisées dans certaines de nos thématiques applicatives, assurant
de ce fait un effet de levier pour des collaborations intra et inter-équipes. Cet équilibre amont-aval dépendra
évidemment des disciplines de recherche de chaque équipe voire de chaque EC. Il faudra donc tenir compte
de ces spécificités sans chercher à uniformiser tous les travaux du laboratoire.
– Améliorer la collaboration inter-équipes, favorisant les approches transdisciplinaires qui permettent souvent
d’avoir des résultats novateurs. Samovar a la chance d’avoir une couverture thématique large du domaine des
STIC qui doit nous permettre de réussir cet objectif. Dans ce but, l’organisation de séminaires transversaux
sera poursuivie afin de favoriser plus d’interactions entre équipes. Parmi celles-ci, nous avons identifié, les
thèmes réseaux complexes et énergie (voir 8.8) qui concerneront toutes les équipes. Ces thèmes se rajouteront
à d’autres collaborations entre ECs appartenant à des équipes différentes.
– Poursuivre l’animation scientifique du laboratoire à travers l’organisation de séminaires d’équipe en plus
des séminaires transversaux évoqués précédemment. Le laboratoire compte également organiser des journées
doctorants chaque année en récompensant les meilleurs travaux réalisés dans le cadre des thèses de doctorat.
– Renforcer l’attractivité de notre laboratoire pour attirer des chercheurs permanents du CNRS ou avoir de
nouvelles chaires, voire attirer des ECs d’autres établissements en France (notamment par les délégations
CNRS) et à l’international, désireux d’effectuer leur recherche au sein de notre unité.
– Mettre en place une politique ambitieuse d’échanges de personnels en séjours sabbatiques avec nos partenaires
académiques privilégiés.
69
– Etablir un mécanisme d’aide aux jeunes ECs (favoriser l’octroi de moyens de recherche, limiter leur investissement en enseignement, mise en place de dispositifs d’aide au montage de demandes de financement, faciliter
les séjours sabbatiques ...).
– Renforcer nos liens à l’international par une politique cohérente tirant profit des relations initiées individuellement par certains ECs en les pérennisant et en les amplifiant à l’aide d’opportunités institutionnelles.
– Continuer à améliorer le recrutement de nos doctorants et post-doctorants en profitant notamment de notre
intégration dans l’UPSay qui nous amènera une notoriété plus importante, notamment vis-à-vis des étudiants
internationaux. Par ailleurs, nous devrons mieux sensibiliser les élèves ingénieurs de TSP (dont beaucoup
disposent simultanément d’un fort potentiel conceptuel et d’une solide culture d’ingénieur, gage d’un doctorat
de qualité) à entreprendre un doctorat dans notre laboratoire. Pour cela nous devrons faire un effort particulier
auprès des élèves de voies d’approfondissement de troisième année de TSP.
– Maintenir une politique de recrutement d’ECs issus de TSP compatible avec une politique scientifique cohérente centrée sur les thèmes des sections 6 et 7 du CoNRS. En étroite collaboration avec la direction de TSP,
le laboratoire compte jouer pleinement son rôle dans le choix des nouveaux recrutés TSP.
– Etudier l’intégration éventuelle de l’équipe "ingénierie multimédia" qui est à ce jour une équipe de l’UMR
8145 MAP5.
8.2
Politique et objectifs institutionnels
La plupart des éléments de la politique institutionnelle de Samovar s’entendent en lien avec la politique de
Télécom SudParis et de sa Direction de la Recherche et des Formations Doctorales. Du fait d’évolutions profondes
liées essentiellement à la création de l’UPSay, à la structuration de l’IMT, à la construction d’un nouveau bâtiment
IMT sur le site de Palaiseau prévu pour 2017, de nombreuses évolutions, dont les contours ne sont pas encore bien
définis, sont à prévoir dans un avenir proche.
Il s’agit pour Samovar et pour TSP de :
1. Continuer notre intégration dans les structures de recherche de l’IMT
Samovar est un acteur important de la recherche à l’Institut Mines-Télécom et à ce titre participe pleinement
à la structuration de la recherche animée par ses neuf réseaux thématiques. L’articulation avec les équipes
du LTCI de Télécom ParisTech devra être faite pour préparer au mieux notre arrivée commune au sein de
l’UPSay.
2. Conforter notre place dans l’UPSay
– L’intégration dans l’UPSay va être un élément fort de cette période 2013-17. L’UPSay va être structurante
tant au niveau des écoles doctorales, des masters mais aussi des laboratoires et des plateformes qui pourront
être mutualisées entre les partenaires et des nombreux financements qui vont être proposés. La visibilité
internationale de l’UPSay sera déterminante pour attirer des doctorants, post-doctorants et enseignantschercheurs brillants, notamment à l’international. Samovar se doit de contribuer aux évolutions du plateau
de Saclay, avec le CNRS et les membres de l’UPSay. L’école devra intégrer les instances et groupes de
pilotage et de programmation de l’UPSay, en particulier le sénat académique en lien avec la FCS (à noter
qu’une EC de SAMOVAR a été élue à ce Sénat Académique et y représente déjà l’IMT) et s’impliquer
dans le labex DigiCosme, dans les nouveaux Masters et dans les nouvelles écoles doctorales STIC et MathHadamard dans lesquelles nos HDR seront inscrits.
– Le laboratoire Samovar devra aussi conjuguer ses actions et participations à l’IRT SystemX auprès des
industriels, sa présence à Nano-INNOV et ses collaborations dans le tissu local avec ses partenaires académiques (Paris 11, Supélec, INRIA, CEA et CEA-Tech, UVSQ, LPN, autres) et industriels (EDF, Thales,
Alcatel-Lucent, Orange, PME et Pôles).
3. Préparer la bi-localisation Evry/Palaiseau de Saclay
Un enjeu stratégique majeur pour Télécom SudParis et donc pour Samovar sera de réussir cette bi-localisation.
Si près de 40 ECs et doctorants de TSP, dont 13 ECs de Samovar accompagnés de leurs doctorants sont déjà
dans les bâtiments de Nano-INNOV à Palaiseau, ces ECs et doctorants ont vocation à être rejoints en 2017
70
par une grande partie des ECs de Samovar dans un nouveau bâtiment IMT. Réussir cette bi-localisation est
un enjeu important et implique un certain nombre d’actions :
– Sur le plan scientifique, il faudra préciser quelles équipes seront sur le plateau de Saclay, puis anticiper
et préparer leur arrivée sur le plateau en construisant un projet scientifique commun cohérent, qui tienne
compte à la fois de l’implantation actuelle à Nano-INNOV et des autres acteurs de l’UPSay en présence.
– Sur le plan logistique, Télécom SudParis devra préciser les répartitions des moyens matériels sur l’ensemble
de ses sites (site historique du campus d’Evry avec la MISS, Nano-INNOV et le futur immeuble de l’Institut
Mines-Télécom sur Saclay), de façon à permettre des échanges inter-sites efficaces et maintenir une cohésion
forte du corps enseignant.
A l’évidence, les forces seront réparties en fonction des tissus locaux, des intérêts communs et des proximités
thématiques. Il faudra veiller à :
– Mailler les équipes notamment via des moyens de communications adaptés tels que des systèmes de visioconférences évolués et performants (voire avec sensation d’immersion et de présence) avec une connectivité à haut débit entre nos sites ;
– Mettre en cohérence et en complémentarité les plateformes et projets distribués sur Evry et Saclay afin
d’éviter les redondances et duplications et réussir notre multiple implantation en bénéficiant des apports
de chaque lieu.
4. Renforcer nos liens avec nos partenaires d’Evry
– Au niveau local à Evry, nous serons amenés à renforcer nos liens avec nos partenaires académiques d’Evry,
dont l’ENSIIE. En effet l’ENSIIE a entrepris depuis deux ans un rapprochement avec l’IMT. Elle est
aujourd’hui école associée de l’IMT. Ce rapprochement sera amplifié au cours du prochain quinquennat
avec la mise en place d’un rattachement au titre de l’article L719-10 du code de l’éducation (ex article 43).
Ce rapprochement se fera au niveau de l’enseignement de TSP, mais aussi au niveau de la recherche au
sein du laboratoire Samovar. Dans ce cadre, Samovar examinera les candidatures des ECs de l’ENSIIE qui
souhaiteraient le rejoindre.
– Sur le campus de TSP à Evry, la Maison de l’Innovation des Sciences et de la Société (MISS) disposera
d’espaces dédiés à la recherche, à la diffusion des innovations et à la valorisation des projets innovants. Cette
plateforme a une vocation fédératrice au sein de la ville d’Evry et des différents laboratoires (génopole,
Université etc.). Au delà des bâtiments qui vont être construits dès 2014, il reste à définir des projets
de Recherche et d’innovation cohérents qui intègreront des thématiques scientifiques pertinentes dans une
synergie inter-établissements. Les moyens et les financements des projets en matériels, logiciels seront des
conditions nécessaires à la réussite de ce projet.
71
8.3
Analyse SWOT par équipe
8.3.1
Auto-analyse de l’équipe ACMES
Depuis notre précédente évaluation de 2010, l’équipe s’est stabilisée en termes d’effectifs, avec cependant l’arrivée
d’un chercheur associé en 2012 qui l’a renforcé sur la dimension fouille de données et apprentissage. Deux évolutions
majeures en termes de thématiques pendant la période sont à noter, l’une sur le cloud computing qui est un domaine
naturel de déploiement d’applications à base de services et l’autre autour du social computing, là encore suite logique
des travaux menés auparavant sur le contexte et la modélisation des utilisateurs. Nous avons également pris en
compte les recommandations faites sur l’amélioration de la production scientifique et sur une meilleure intégration
des différentes thématiques de l’équipe.
A la lumière de ces évolutions et des résultats, on peut effectuer l’auto-analyse suivante :
Points forts
Points faibles
Opportunités
Risques
– Bonne production scientifique avec une forte croissance des publications en revues (2
revues classées en 2008, 16 en 2013). La production s’est fortement améliorée tant quantitativement que qualitativement (près de 75% des publications sont dans ISI ou ERA
CORE). Plusieurs best paper awards dans des conférences du domaine ;
– Reconnaissance internationale sur le thème émergent du "social and community intelligence" avec des publications de référence sur le domaine (IEEE software et IEEE computing par exemple) qui nous permet d’attirer des doctorants et post-doctorants étrangers
de qualité :
– Bonne visibilité nationale et internationale (organisation de conférences, dissémination
de logiciel, participation à des comités de programme et à des comités de rédaction de
revues) ;
– Bon autofinancement des travaux de recherche via des projets collaboratifs français ou
internationaux
– Au sein de l’IMT, ACMES est un contributeur majeur au réseau thématique RT3 (Architectures et ingénierie de services et systèmes logiciels), S.Tata en est d’ailleurs l’animateur ;
– ACMES participe activement au Master2 MOPS ainsi qu’à la formation de chercheurs et
doctorants au sein de l’école doctorale Sciences et Ingénierie. Nous contribuons également
au Master2 COSY cohabilité avec l’UVSQ ;
– Réseau de collaborations à l’international (Brésil, Chine, Tunisie) nous amenant des stagiaires, doctorants et post-doctorants de qualité.
– Manque de ressources permanentes en ingénieur plateforme, dommageable pour nos thématiques de recherche ;
– Effort de collaborations entre les thématiques de l’équipe à continuer et amplifier ;
– La durée moyenne des thèses doit être progressivement réduite pour se conformer au
standard national.
– Deux soutenances d’HDR sont prévues d’ici 2014, qui permettront d’accroître la visibilité
de l’équipe et ses capacités d’encadrement de doctorants ;
– Les thématiques centrales de l’équipe (contexte, services et workflows, cloud, social and
community intelligence) sont parfaitement en phase avec les thèmes privilégiés des grands
organismes nationaux et internationaux ;
– L’intégration progressive dans la future université Paris-Saclay va offrir de nouvelles possibilités tant de recrutement de stagiaires, doctorants et post-doctorants que de collaborations avec d’autres laboratoires (LTCI, PRISM notamment).
– La recherche de financement externe devient de plus en plus difficile (diminution des
budgets, augmentation de la concurrence). Il sera difficile de faire mieux que le maintien
de notre niveau actuel ;
– La difficulté de recrutement de bons étudiants au niveau master 2 et surtout doctorat que
nous essayons de pallier avec nos partenariats internationaux et qui pourra s’améliorer
avec notre intégration dans l’UPSay.
72
8.3.2
Auto-analyse de l’équipe METHODES
L’analyse de nos activités, de nos résultats et de notre positionnement conduit à l’auto évaluation suivante :
Points forts
– Les recherches de METHODES se traduisent par un très bon niveau de publication dans
des revues de premier rang. Il y a également un bon équilibre entre publications dans des
revues et publications dans des actes de conférences.
– Le niveau du rayonnement scientifique de l’équipe est également en hausse comme le
montrent la participation aux comités scientifiques des conférences et comités éditoriaux
de revues, les différentes distinctions et l’animation ou participation à différents groupes
de travail.
– Grâce à la reconnaisance scientifique de ses membres, l’équipe METHODES arrive à assurer des financements sur ressources propres en diversifiant les sources et types de financements.
– Les profils et compétences des membres de METHODES permettent à l’équipe de couvrir
un large ensemble d’outils et de méthodes mathématiques et/ou informatiques utiles dans
le contexte des réseaux. Cette focalisation sur les méthodes permet à l’équipe d’interagir
fréquemment avec les autres équipes du laboratoire.
– L’équipe participe à différents masters de recherche (COSY avec Versailles, MPRO avec
l’X/ENSTA/CNAM, Réseaux avec Paris 6, MOPS avec Evry, Sécurité informatique avec
Paris-Est Créteil, etc.)
Points faibles
– Malgré les interactions régulières entre les membres de l’équipe, on constate encore un
manque de publications communes entre l’axe méthodes formelles et les deux autres axes
(optimisation, évaluation de performances). Ceci est probablement dû au fait que l’équipe
n’existe que depuis 2011.
– Difficultés à renforcer l’équipe avec des recrutements de permanents.
Opportunités
– Le futur déménagement partiel du laboratoire vers le plateau de Saclay (2017-2018 ?) aidera l’équipe à se rapprocher d’acteurs académiques avec qui nous avons déjà des contacts
(LRI, LTCI, PRISM, etc.). Ceci facilitera encore plus les collaborations et permettra à
l’équipe de travailler dans un cadre scientifique encore plus favorable.
– Le positionnement thématique original de l’équipe autour des méthodes lui donne la possibilité de travailler sur plusieurs applications. L’équipe devrait profiter de ces possibilités.
Risques
– Le fait que l’équipe se positionne sur les aspects méthodologiques, lui ouvrant ainsi le
champ de plusieurs applications, pourrait entraîner une certaine dispersion au niveau de
l’équipe.
73
8.3.3
Auto-analyse de l’équipe R3S
Points forts
– Equipe de taille importante avec une large expertise permettant de couvrir l’ensemble du
domaine réseau
– Très bonne visibilité nationale et internationale mesurée par le niveau de publications
en revues et conférences classées, les distinctions, et la prise de responsabilité dans les
conférences/workshops et les comités d’expert.
– Bon équilibre des recherches entre modélisations, simulations et expérimentations. La
nette progression du nombre de publications de premier rang et à fort impact et la stabilité
du niveau de financement de l’activité recherche démontrent une mobilisation des ECs de
l’équipe à mieux valoriser leurs résultats scientifiques, leur effort à lever des financements
pour leurs recherches, et leur motivation à innover et collaborer avec des partenaires au
travers de projets.
– Forte capacité à innover sur des thèmes d’intérêt économique forts. Les résultats de recherche sont valorisés par 18 brevets, la production de logiciels et des transferts industriels
sous formes de contrats bilatéraux, de cession de licence, et de bourses CIFRE.
– R3S participe à la formation de chercheurs et doctorants au sein de l’école doctorale
EDITE et contribue aux Masters CCN, EOE, CNS de Télécom SudParis de façon importante et également aux Masters Réseaux de Paris 6, NSI de l’Université Paris Sud, SSI de
l’Université Paris-Est Créteil, Master Mint Telecom de l’université de Lille,
Points faibles
– Difficulté à recruter des doctorants de qualité.
Opportunités
– L’intégration de l’équipe dans l’Université de Paris-Saclay (UPSay) et l’école doctorale
STIC associée offrira de réelles opportunités pour l’équipe sur plusieurs plans. Le rapprochement avec le tissu industriel, scientifique et académique du plateau déjà entamé
par certains membres de l’équipe favorisera l’émergence de collaborations, et de transferts
industriels. La visibilité accrue à l’international permettra à l’équipe d’accéder à un vivier
plus large d’étudiants et favorisera ses coopérations internationales.
– Les thèmes de recherche de R3S bénéficient d’un soutien fort de l’Europe et de la France, en
particulier les thèmes du cloud computing et de l’énergie. L’équipe devra cibler les appels
à projet lui permettant de maintenir son excellence académique tout en participant au
développement économique du territoire et en répondant aux besoins actuels de la société.
Risques
– Equilibre à maintenir entre les aspects modélisations, simulations et expérimentations.
74
8.3.4
Auto-analyse de l’équipe TIPIC
Points forts
Points faibles
Opportunités
Risques
– TIPIC a produit 83 publications classées dans des revues de la base ISI ou ERA/CORE, le
plus souvent dans les revues internationales de référence, soit un ratio de 3,15 publications
par an et par équivalent chercheur temps plein ;
– Plusieurs membres de TIPIC sont membre de comité technique de société savante (IEEE)
ou éditeurs associés de revues internationales de référence ;
– Le positionnement de plusieurs membres de l’équipe TIPIC se situe à mi chemin entre
théorie et applications. Les aspects théoriques permettent ainsi de pérenniser les thématiques proches des applications, même si ces dernières évoluent ; les aspects pratiques sont
souvent une source puissante d’inspiration ;
– Relative diversité des thématiques et des collaborations extérieures ;
– Liens directs entre les enseignements de la Voie d’Approfondissement (VAP) "Modélisations Statistiques et Applications" (Telecom SudParis, 3eme année), dont l’équipe pédagogique fait partie de TIPIC, et certaines des thématiques de recherche de l’équipe.
–
–
–
–
Difficulté à enrichir TIPIC par des chercheurs CNRS ;
Difficulté à recruter de bons doctorants.
Opportunités de collaborations avec des acteurs industriels du plateau de Saclay ;
L’appartenance à l’Université Paris Saclay nous immergera dans un environnement académique plus riche.
– Accroissement de l’instabilité des sources des financements.
75
8.4
Projet scientifique de l’équipe ACMES
Le projet du précédent quadriennal était centré sur la déclinaison d’une boucle autonomique (surveillance,
analyse, planification, exécution) sur les trois axes de l’équipe (systèmes répartis ubiquitaires, entreprises virtuelles
et workflows, intelligence collective et sociale). C’était un projet ambitieux par son ampleur qui a effectivement été
suivi mais qui est encore porteur de sens et fécond aujourd’hui : de nombreux points ont été abordés pendant la
période mais pas complètement traités. Nous proposons donc un projet dans la continuité du précédent avec une
focalisation sur l’aspect multi-échelle dans l’ubiquitaire, sur l’aspect formalisation et données dans le cloud et sur
l’aspect social et hybridation de modèles sur l’intelligence collective et sociale.
Une grande partie de ce projet s’intègre dans les projets transverses du laboratoire : la plupart de nos travaux
rentre dans le thème Réseaux complexes (informatique autonomique, cloud, monitoring de ressources, intelligence
collective et sociale) et nous avons commencé à travailler sur le thème Energie (déploiement dans un contexte
multi-échelle, gestion de services et notamment élasticité dans le cloud, variabilité des procédés métiers).
8.4.1
Intergiciels et algorithmique pour les environnements ubiquitaires
Nos travaux concernant les algorithmes et services intergiciels pour les environnements mobiles, ouverts, ambiants et diffus vont se poursuivre. Dans le contexte des interactions accrues des systèmes avec l’Internet des objets
et les services dans les nuages, nous étudierons certains aspects de nos travaux sous le point de vue des systèmes
répartis multi-échelles.
Les services intelligents de demain (ville intelligente, agriculture intelligente...) reposeront sur des briques logicielles réparties sur plusieurs échelles comprenant à la fois des objets intelligents, de l’informatique mobile et de
l’informatique dans le Cloud. La mise en œuvre de ces services devra répondre à des exigences accrues en termes
de temps de réponse, d’extensibilité, de disponibilité, d’éco-conception et d’autonomicité.
Certains de nos travaux, notamment ceux concernant l’informatique mobile et l’informatique ambiante se placent
naturellement dans un cadre multi-échelle. Différemment de l’aspect large échelle qui s’intéresse à la quantité (des
dispositifs, des requêtes), concernant le multi-échelle, nous nous préoccuperons plus de l’hétérogénéité. Nous serons
amenés à repenser les architectures de distribution, ainsi que la conception des systèmes et algorithmes, enfin
nous devrons intégrer des préoccupations nouvelles telles que le respect de la vie privée dans la construction des
systèmes. Nous avons amorcé un travail concernant les systèmes répartis multi-échelles dans le cadre du projet
ANR INCOME [103]. Nos travaux porteront notamment sur les aspects observation, autonomie, distribution à
base d’événéments des informations ainsi que sur le déploiement dans les systèmes répartis multi-échelles.
Observation et autonomie large et multi-échelle. L’intelligence ambiante et l’informatique diffuse, invisible pour l’humain qui en bénéficie, reposent sur l’autonomie des systèmes. Les briques de base d’un système
autonomique sont : l’observation des systèmes et de l’environnement, la connaissance du système et les capacités
d’adaptation autonomique des systèmes. Dans un environnement large et multi-échelle, la notion d’observation
et d’adaptation est plus complexe à concevoir et nécessite de revisiter les solutions utilisées jusqu’à présent à
l’échelle locale d’un environnement ambiant. Les raisons en sont le volume des informations à observer et à analyser, le caractère éphémère des informations contextuelles, la multiplicité des sources de contexte (capteurs, bases
de connaissances, réseaux sociaux), la qualité variable des informations observées, les conflits entre les exigences
d’observation et celles du respect de la vie privée. Nous souhaitons poursuivre nos travaux concernant l’observation
et l’adaptation des systèmes pour apporter des réponses en termes de modèles (d’observation, d’apprentissage,
de variabilité des services), de services et algorithmes de diffusion (sur des systèmes à base d’événements multiéchelles) et d’intergiciels pour l’adaptation pour la construction de systèmes autonomiques à large échelle. Nous
nous intéressons notamment au compromis entre la qualité de contexte requise par les applications et le respect de
la vie privée nécessaire à la confiance des utilisateurs dans les applications. Ces travaux ont débuté dans le cadre
de la thèse de doctorat de Samer Machara Marquez. D’autre part, dans le cadre du projet INCOME, une infrastructure de distribution d’informations de contexte multi-échelle est en cours de définition. Cette infrastructure
a pour caractéristique de prendre en compte des propriétés extra-fonctionnelles (qualité de contexte, respect de la
vie privée, multi-échelle) dans le routage des informations.
76
Déploiement logiciel multi-échelle et éco-conception. Dans les années à venir, les logiciels seront déployés à la fois à large échelle en termes de nombre d’équipements (millions d’équipements) et de multi-échelle
(hétérogénéité des équipements, des objets au Cloud).
Les services répartis actuels sont en mesure de gérer plusieurs dizaines, voire centaines de millions de clients
simultanés. Pour ce faire, leurs architectes s’appuient sur de bonnes pratiques pour garantir la disponibilité, les
temps de réponses et l’extensibilité. Or, ces pratiques montrent aujourd’hui leurs limites avec l’explosion du nombre
de clients, les exigences d’éco-conception et de disponibilité. Nous avons pour projet d’intégrer dans les intergiciels,
des mécanismes permettant de prendre en compte les exigences à la fois en terme de robustesse et d’éco-conception.
Notamment, les décisions de déploiement devront prendre en compte des préoccupations d’efficacité énergétique,
de performance et de robustesse. Pour répondre à cette problématique, des patrons et stratégies de déploiement ainsi
que des infrastructures de supervision à la fois large et multi-échelles seront indispensables. Dans cette perspective,
nous avons dans un premier temps défini un processus de caractérisation de système multi-échelle. Avec l’approche
d’ingénierie dirigée par les modèles, nous avons proposé un méta-modèle de caractérisation multi-échelle. Ces
travaux ont débuté dans le cadre de la thèse de Sam Rottenberg. Nous prévoyons l’intégration des concepts multiéchelles pour l’extension d’un langage de description de déploiement. Nos objectifs sont de parvenir à adapter
dynamiquement les choix de déploiement aux caractéristiques multi-échelles du système tout en prenant en compte
des préoccupations d’éco-conception.
8.4.2
Services, Workflows et Cloud
Modélisation et vérification de propriétés de procédés dans les environnements dynamiques Nous
nous sommes intéressés à la modélisation formelle et la vérification de bonnes propriétés dans les procédés interentreprises (PIE). Dans les années à venir, nous continuerons à explorer de nouvelles propriétés non considérées telles
que l’opacité et les propriétés temporisées. Nous avons défini une nouvelle structure appelée TAG pour abstraire
le graphe d’accessibilité d’un réseau temporisé. Cette nouvelle structure nous permettra de vérifier des propriétés
temporisées dans les PIE d’une façon efficace [83].
Par ailleurs, nous envisageons de développer des approches pour la modélisation et la vérification de nouvelles
propriétés de procédés évoluant dans des environnements dynamiques tels que le cloud. En particulier, nous nous
intéresserons à la modélisation et la vérification de l’élasticité des procédés en environnement cloud.
L’élasticité est une notion fondamentale dans le cloud. Elle garantit la possibilité d’accroître et de décroître, en
temps réel, les ressources (logicielles et/ou matérielles) disponibles en fonction des besoins réels des utilisateurs du
cloud. Peu de travaux existants ont abordé le problème de l’élasticité dans le cloud d’un point de vue formel. Nous
avons commencé l’étude de l’élasticité au niveau logiciel (Business process as a Service) et nous cherchons à définir
des mécanismes assurant l’élasticité des applications à base de services dans le cloud. Pour ce faire, nous adoptons
deux approches pour la modélisation et la vérification de l’élasticité.
Notre première approche consiste en la définition d’un modèle formel de déploiement de procédés qui représente
les services, leurs instances et conteneurs et les liens de transfert d’appels entre services. De plus, nous envisageons
la définition d’un modèle de réseaux de Petri de haut niveau permettant de contrôler à l’exécution les opérations
d’élasticité (scalling up et scalling down) et de modéliser des stratégies d’élasticité qui s’appliquent au modèle de
déploiement. Un tel modèle de contrôle peut être utilisé pour l’évaluation et la simulation de stratégies d’élasticité
avant leur déploiement effectif. Ce travail a démarré récemment dans le cadre de la thèse de Mourad Amziani
(co-encadrée par Tarek Meliti de UEVE/IBISC). Les résultats préliminaires de nos travaux en ne considérant que
des stratégies limitées au nombre d’instances de services sont encourageants [72, 73, 74].
Par ailleurs nous développons une deuxième approche pour l’élasticité. Étant donné un procédé composé de
plusieurs services, le concepteur modélise son procédé sans se soucier de la phase de déploiement et indique (par
une annotation par exemple) quels sont les services qui doivent être élastiques. Le concepteur peut aussi indiquer
la stratégie qu’il veut pour adapter le nombre d’instances de services déployés en fonction des demandes en temps
réel. Ces informations nous permettent de générer, de façon automatique et transparente, un contrôleur adapté
au processus initial et qui lui sera connecté pour garantir la propriété d’élasticité. Cette deuxième approche est
développée en collaboration avec Kais Klai (Université de Paris 13/LIPN) et a donné lieu à une publication [82].
Nous continuerons à développer ces deux approches par la prise compte de nouvelles propriétés de qualité de
service.
77
Gestion autonomique de ressources de Cloud Due à la dynamicité des environnements Cloud, les ressources
évoluent au cours de leur cycle de vie, nécessitant une gestion autonomique. Nous avons commencé par étudier les
aspects de supervision et de reconfiguration des ressources Cloud [88]. Afin de faciliter la tâche des fournisseurs de
Cloud, nous souhaitons continuer ce travail en définissant une infrastructure autonomique suffisamment générique
pour être utilisée aux différents niveaux (XaaS) d’un cloud.
Nous pensons définir un gestionnaire autonomique qui, à partir d’un SLA (Service Level Agreement) déjà établi
entre le fournisseur et l’utilisateur, permet de mettre en place une infrastructure autonomique pour la gestion des
ressources en déterminant et en instanciant automatiquement toutes les entités pour la mise en place de cette
infrastructure. Ce gestionnaire commence par analyser un SLA lié à des ressources dans le cloud pour en extraire
et déduire les informations utiles à la mise en place d’une infrastructure autonomique. Ces informations peuvent
être : (i) les règles à appliquer par l’analyseur pour déclencher éventuellement des alertes vers le reconfigurateur ;
(ii) les ressources à superviser ; (iii) les stratégies de reconfiguration ou d’adaptation à mettre en place. Une fois
les informations déduites, il instancie un analyseur, l’initialise avec les règles déterminées, et le lie par un système
d’abonnement / notification aux différentes ressources à superviser. Il instancie aussi un reconfigurateur et l’initialise
avec les stratégies déduites. Ce reconfigurateur permet de générer des plans d’actions de reconfiguration à partir
des alertes reçues de l’analyseur.
Variabilité de services et de plateformes Dans des environnements à large échelle et dynamiques (Grid,
Cloud, etc), les concepteurs et développeurs de services et systèmes logiciels doivent prendre en compte la complexité d’un écosystème qui comprend les plateformes d’exécution, les utilisateurs de ces procédés, les services et
systèmes logiciels. Dans ce contexte, les modèles de services et de systèmes logiciels doivent être configurables en ne
représentant pas des modèles de service uniques, mais des familles de services. En configurant un modèle de service,
on obtient une variante qui peut être exécutée au sein de l’entreprise concernée. Cela permettra aux entreprises
(organisations) de supporter des services, des procédés et des systèmes logiciels métiers similaires tout en tenant
compte des variations locales d’une manière contrôlée. De ce fait, il faut, d’une part, supporter le processus de
conception par des techniques d’apprentissage et de fouille utilisant les traces d’exécution, et d’autre part, mettre
en place une politique supportant des approches de conception intelligente de services, d’applications et de procédés
qui soient configurables. Nous avons déjà entrepris un premier travail dans lequel nous proposons un mécanisme
d’aide à la conception de variantes de processus en recommandant, d’une part, des services en se basant sur le
contexte de composition [171], et en construisant, d’autre part, des fragments de procédés configurables [75].
Par ailleurs, la variabilité de services et de plateformes pourrait être une aide essentielle pour une conception
et une exécution verte et respectueuse de la nature. Pour se faire, nous avons proposé dans le cade du programme
Erasmus Mundus Green IT une thèse qui vise une gestion de procédés métiers intelligente et consciente de l’énergie
à travers une modélisation et une exécution de variantes adaptatives dans une environnement cloud. En effet, le
Cloud Computing permet aux entreprises de réduire leur consommation d’énergie en fournissant des ressources de
manière dynamique, évolutive et l’accès à un pool de ressources informatiques configurables.
8.4.3
Intelligence Collective et Sociale
L’intelligence collective et sociale (Social and Community Intelligence) est un nouveau de domaine de recherche
interdisciplinaire avec beaucoup d’applications potentielles. De nombreux défis restent à résoudre parmi lesquels
l’acquisition et la fusion de données provenant de sources multiples et en général hétérogènes, la définition de
modèles de raisonnement complexes tout en respectant l’intimité de la vie privée (privacy). Par exemple, nous
voulons coupler les traces GPS des taxis avec des informations issues des réseaux sociaux afin de mieux caractériser
la dynamique de déplacement dans les villes, comprendre des dynamiques de groupe (à l’occasion d’un grand
événement comme un match de football par exemple).
Afin de pouvoir raisonner sur ces données, y appliquer des traitements spécifiques tels que des résumés ou des
filtres statistiques ou prendre des décisions en tenant compte d’un ensemble de données contextuelles, il devient
impératif d’avoir un langage commun permettant de manipuler tous ces différents formats. Nous envisageons, dans
le cadre d’une thèse qui débute, de spécifier et d’implémenter une extension du langage SPARQL afin qu’il puisse
manipuler un ou plusieurs flux sémantisés de différentes natures (statiques ou dynamiques) en entrée, et arrivant à
des vitesses différentes. Cette extension devra ajouter les concepts de fenêtres temporelles (logiques et physiques),
les opérateurs d’agrégation, ainsi que les fonctions de résumé et d’oubli et pourra s’inspirer de ce qui a été fait
dans le domaine des DSMS (Data Stream Management Systems). Le langage ainsi étendu devra aussi permettre
78
de raisonner sur des flux entrants en les couplant avec des informations contextuelles telles que des données de
géolocalisation, des profils utilisateurs ou encore des données environnementales. Ce raisonnement devra faciliter
la prise de décision, la mise à jour des bases de connaissances ainsi que la détection des situations anormales dans
un réseau de capteurs par exemple.
En ce qui concerne l’analyse des réseaux sociaux, nous prévoyons de poursuivre nos travaux en intégrant les dimensions sémantique et temporelle. Comprendre et déterminer la structure globale d’un réseau social, la distribution
des acteurs et des activités et leurs positions stratégiques est un domaine qui a été traité dans la littérature. Cependant, les algorithmes d’analyse de réseaux sociaux sont uniquement basés sur l’analyse structurelle des graphes
sociaux et n’exploitent pas la sémantique qui est intrinsèque à ce type de représentations et dont ils pourraient
fortement tirer profit. Par exemple, les types des liens, les profils différents ou les rôles des acteurs. Or, ces informations peuvent s’avérer extrêmement importantes en regardant l’activité sociale avec des perspectives différentes,
par exemple, des activités dans le contexte professionnel, familial, ou amical. Le Web sémantique et plus généralement le Web de données (ou Linked data) nous permet de représenter des identités distribuées, des activités et des
relations de façon uniforme même en étant localisés sur des sites différents. Ces concepts et vocabulaires pourraient
enrichir sémantiquement les graphes sociaux et permettre des inférences qui n’étaient pas possibles avant. En outre,
une analyse qui considère la dimension temporelle d’un réseau social pourrait également fournir des informations
pertinentes sur ses caractéristiques et donner des indices de ses évolutions passées et futures. Par exemple, la date
d’interactions entre des acteurs pourrait être utilisée pour affiner la détection communautaire en se concentrant
sur des activités récentes.
Enfin, nous nous appuierons sur nos résultats concernant la prise en compte du risque dans la recommandation
contextuelle pour adresser des problématiques sociétales de santé et plus spécifiquement la détection mais aussi
l’anticipation de situations dites "anormales" potentiellement critiques. Cela permet d’assurer la sécurité, que
ce soit des personnes autonomes présentant une fragilité ou des personnes en perte d’autonomie. Il s’agit ici de
caractériser le comportement usuel des individus afin de mesurer les dérivations par rapport aux habitudes en
utilisant entre autres des paramètres actimétriques, les activités du groupe présent dans l’environnement surveillé,
le dossier médical, l’historique des alertes, les interactions avec le personnel soignant ou la famille, etc. L’estimation
des indicateurs de risque sera basée en partie sur l’analyse à long terme des activités, postures et capteurs vitaux.
Ces indicateurs à long terme seront personnalisés et contextualisés en utilisant des données personnelles disponibles
ainsi que les informations de contexte de la vie quotidienne. Ces indicateurs seront utilisés comme une référence
de situations non critiques. Nous intègrerons en outre les travaux de recherche dans les systèmes de persuasion
pour influencer les choix de l’utilisateur voire même modifier son attitude. En effet, dans la plupart des cas, les
utilisateurs n’ont pas une vision claire de leurs préférences et vont plutôt entamer un processus de construction
de celles-ci durant la session de recommandation. Les concepts de persuasion peuvent avoir plusieurs effets positifs
comme l’augmentation de la confiance et de la satisfaction envers le processus de recommandation. Les évaluations
seront faites sur la plateforme collaborative MobileMii, en cours de montage à NanoInnov, en collaboration avec le
CEA-List et l’équipe TIPIC.
8.5
Projet scientifique de l’équipe METHODES
L’orientation scientifique de l’équipe reste inchangée. Nos domaines de compétence se situeront toujours à
l’interface des réseaux, de l’informatique et des mathématiques appliquées incluant la modélisation, l’évaluation
de performances, l’optimisation, les statistiques, le test, la vérification et la simulation. L’équipe souhaite encore
apporter des contributions sur le plan méthodologique tout en se nourrissant de divers problèmes qui se posent
principalement dans les réseaux de communication.
L’équipe cherchera à garder sa cohérence scientifique sur le plan thématique tout en maintenant le même
niveau de production scientifique. Nous donnons dans la suite un aperçu des investigations que nous comptons
conduire dans les prochaines années. Elles se répartissent selon les trois grands axes que nous avons présenté dans
le bilan. Nous présentons également des activités/thématiques futures qui seront communes avec d’autres équipes
du laboratoire et qui seront décrites aussi dans la section 8.8.
79
8.5.1
Optimisation
En plus des thématiques de recherche mentionnées dans le bilan, un nouvel axe est en cours de développement.
Il consiste en la proposition de méthodes d’optimisation pour le traitement de problèmes mixtes comportant des
contraintes quadratiques. En effet, plusieurs problèmes pratiques se modélisent sous la forme de programmes quadratiques mixtes, d’où l’importance de cet axe de recherche.
Nous comptons également travailler sur des problèmes d’orientation de graphes qui semblent avoir un lien direct
avec le problème de coupe maximum déjà étudié par l’équipe. Il s’agit ici de formuler le problème d’orientation
sous la forme d’un programme linéaire à variables entières et de proposer différentes relaxations ainsi que des
algorithmes d’approximation avec garanties de performance.
Nous souhaitons aussi nous attaquer au problème de flot concurrent maximal dans le cas de sources multiples.
En effet, nous espérons pouvoir généraliser notre algorithme combinatoire de complexité polynomiale traitant du
cas mono-source, au cas plus général de multi-sources.
Nous poursuivrons nos travaux sur l’optimisation robuste qui a été l’une des branches les plus prolifiques du
domaine de l’optimisation au cours de la dernière décennie. Nous souhaitons généraliser nos propres résultats, notamment l’approche multipolaire proposée dans le cadre du routage robuste, au cadre plus général de programmes
linéaires incertains.
L’optimisation distribuée sera également une thématique développée par l’équipe. L’enjeu consiste à résoudre
des problèmes d’optimisation sur plusieurs entités de calcul reliées par un réseau. Deux verrous importants feront
en particulier l’objet de notre attention. D’une part l’optimisation distribuée sur les variétés Riemanniennes qui
recouvrent des cas d’intérêt pratique encore peu défrichés dans le contexte distribué : la géométrie de l’information,
les groupes de matrices, les espaces homogènes.
D’autre part, l’optimisation distribuée pour le problème de la recommandation – quel produit un commerçant en
ligne doit-il proposer à tel ou tel visiteur ? – semble être une approche à privilégier. En effet, les données massives,
telles que les enregistrements de produits visités ou achetés sur un site de commerce en ligne, sont souvent distribuées
dans des grappes de machines. Chercher à utiliser les machines qui stockent ces données pour les analyser est une
démarche naturelle. L’analyse de ces données massives "Big Data" dans le contexte du "machine learning" passe par
la résolution de problèmes d’optimisation, donnant ainsi lieu à un exemple important de problème d’optimisation
distribuée.
8.5.2
Evaluation de performances dans les réseaux
L’équipe continuera ses travaux sur l’analyse de performances des systèmes complexes, c’est à dire de grande
taille ou dont le comportement est difficile à analyser à cause du nombre important d’événements.
En théorie des files d’attente, il existe des solutions mathématiques à des files d’attente du type M/M/1 ou
M/M/C, mais quand les lois de service et d’arrivée sont plus générales, l’analyse est souvent plus compliquée.
Lorsque les lois d’arrivée et de service sont générales, l’utilisation de méthodes numériques du type QBD (Quasi
Birth and Death Process) peut apporter des solutions, tout comme des méthodes approximatives. Dans le premier
cas, lorsque les systèmes sont multiserveurs, les temps d’exécution des algorithmes peuvent être très longs à cause
de la taille des matrices. Les méthodes approximatives peuvent donner des résultats rapidement mais le problème
est que l’on ne peut pas toujours garantir la qualité des résultats, si l’on ne calcule pas l’erreur. Notre objectif
est donc de développer les méthodes de bornes stochastiques pour des cas plus généraux de systèmes, tels que des
systèmes semi-Markoviens ou non Markoviens. Par rapport aux bornes stochastiques, certains aspects seraient à
développer comme le travail sur différents types d’ordres stochastiques. La plupart des travaux sont sur l’ordre
fort, mais il existe des ordres plus faibles à partir desquels il faudrait développer des algorithmes de génération
de systèmes bornants. Ainsi, l’avantage des méthodes de bornes stochastiques serait de simplifier la résolution du
système par les méthodes numériques, grâce par exemple aux agrégations bornantes, ou d’une manière générale
aussi par l’obtention d’un système qui a une solution évidente (du type à forme produit). Une autre voie est de
travailler sur certaines méthodes de simulation utilisées pour l’analyse des systèmes de grande taille. Il s’agit de la
simulation parfaite et de la simulation parallèle.
80
Dans le domaine des applications potentielles, le cloud computing est un exemple intéressant de complexité en
taille mais aussi pour l’aspect variabilité de la demande et de la disponibilité des ressources. Une analyse transitoire
du système est donc indispensable. Une telle analyse est très difficile par les méthodes actuelles.
Nous poursuivrons également la recherche sur les réseaux véhiculaires. Les systèmes d’aide à la gestion du
trafic automobile nécessitent une infrastructure qui détecte l’état du trafic, implémente des mécanismes d’ordonnancement de la signalisation et un système de communication spécifique. Ces problématiques se ramènent à de
l’ordonnancement dans des graphes.
Dans le contexte des réseaux LTE (Long Term Evolution) transportant du trafic de données de manière partagée, nous nous intéressons au phénomène d’impatience et à son impact sur la performance du réseau, en vue d’une
stabilité accrue notamment. Ceci pourrait être utilisé de manière préventive afin d’interrompre le flux de certains
fichiers en cas de congestion par exemple.
Nous comptons également étudier la question du transport du trafic de télévision en direct. Nous nous intéresserons aux systèmes hybrides, composés de réseaux LTE et DVB (Digital Video Broadcast). Nous étudierons les
aspects liés au dimensionnement et à la qualité de service, notamment subjective, qui en résulte pour les usagers
de tels systèmes, ainsi que les aspects économiques liés au partage de coûts et de revenus entre les opérateurs et
les chaînes de télévision, en utilisant la méthode de Shapley.
8.5.3
Méthodes formelles pour le test et la vérification
Nous continuerons à travailler sur les mécanismes de monitorage en ligne pour tester en temps réel un ensemble
de propriétés fonctionnelles. L’utilisation de méthodes distribuées permettra d’augmenter la pertinence du processus
de test. La détection d’intrusions et d’attaques dans un réseau sera un bon exemple d’application de ces techniques.
Nous poursuivrons nos recherches dans le domaine de la sécurité et notamment sur l’interopérabilité de politiques de sécurité. Nous avons comme objectif de fournir des langages formels génériques ainsi que de définir une
sémantique formelle permettant d’établir des correspondances entre les entités de différentes organisations.
Nos travaux évolueront vers les suites de test TTCN3 en étudiant les extensions de cette notion pour les dédier
aux aspects quantitatifs des protocoles. En effet, la majorité des études actuelles basées sur ce langage est utilisée
pour tester les propriétés fonctionnelles des protocoles. Nous souhaiterions encourager la communauté test à s’intéresser au test des propriétés non-fonctionnelles des protocoles.
Nous comptons également travailler sur la composition de services dans l’informatique du nuage (cloud). En
effet, le cloud est par définition complexe et étendu ce qui rend difficile la garantie de la qualité de service demandée
par l’utilisateur. Il est primordial de bien formaliser les services dans le cloud et de développer les outils nécessaires
pour les vérifier.
Un autre problème que nous souhaitons traiter avec les outils de test et de vérification est la gestion du consentement dans les systèmes d’information médicaux. Nous aurons ainsi besoin d’une notation formelle pour l’expression
des règles de consentement patient mais également pour décrire les politiques d’accès des organisations. Nous développerons ensuite des outils pour vérifier une politique de sécurité vis-à-vis des règles de consentement du patient,
des politiques d’accès des organisations et des lois du pays. Enfin, il faudra définir un processus formel prouvé
traduisant une politique de sécurité en un filtre (programme) exécutable.
L’équipe continuera ses recherches sur les méthodes de preuve des propriétés dynamiques élaborées. Nous envisageons d’étendre nos travaux pour inclure d’autres concepts comme la précédence pour exprimer par exemple que
l’envoi d’une facture doit être toujours précédé d’une commande. On envisage également de prendre en compte des
concepts plus élaborés comme les réponses en chaîne pour exprimer par exemple que l’annulation d’un voyage par
un client doit être suivie par l’annulation de sa réservation d’hôtel, etc.
81
Nous comptons également coupler des méthodes semi-formelles SysML/UML et des méthodes formelles EventB/B
pour le développement formel de systèmes complexes critiques dans le domaine des transports.
8.5.4
Nouvelles thématiques communes avec d’autres équipes du laboratoire
Une partie des futures activités de l’équipe s’intègrera dans le cadre plus général des activités transverses du
laboratoire : les réseaux complexes et les questions d’énergie qui seront détaillés dans la section 8.8.
Nous rappelons ici les contributions attendues de notre équipe pouvant se rattacher à ces deux thématiques.
Réseaux complexes
Nous nous intéressons à la diffusion de contenus ainsi qu’à la compétition entre différents contenus pour une
plus large diffusion sur un ensemble de réseaux sociaux qui sont typiquement liés entre eux. Nous utilisons pour
cela des outils issus de la théorie de contrôle et de la théorie des jeux afin de caractériser les politiques optimales
dans ce contexte.
Des travaux seront également menés sur la propagation de la confiance/réputation/recommandation dans un
réseau. La propagation de ce type particulier d’opinions peut être utilisée dans une optique de sécurité (détection
d’intrusions, détection de codes malveillants, etc.).
Dans un cadre légèrement différent, nous envisageons l’étude des techniques qui pourraient aider un camp à
gagner une élection en dépensant un budget de communication équivalent dans un contexte où l’opinion d’un électeur est fonction de celles de ses voisins sociaux.
L’équipe compte aussi participer aux investigations portant sur la détection de communautés dans les réseaux
sociaux, expliquer leurs formation et étudier leurs propriétés (taille, densité, structure, dynamique, etc.).
Enfin, comme indiqué précédemment, nous nous intéresserons encore à l’évaluation de performances dans les
systèmes complexes (8.5.2).
Problèmes d’énergie
Une partie de l’équipe abordera la question de la réduction de la consommation d’énergie dans les réseaux
d’accès intégrés : optique et mobile. L’intégration de l’optique et de réseaux sans fil combine les avantages d’offrir
une grande capacité et une structure souple.
Alors que les mécanismes d’économie de l’énergie ont déjà été normalisés pour certaines technologies avancées
d’accès sans fil comme le WiMAX, seules quelques techniques ont été proposées pour résoudre ces problèmes dans
le cas des réseaux optiques. Parmi celles-ci, mettre l’ONU (Optical Network Unit) en mode veille est la technique
la plus prometteuse. Cependant, des protocoles et des mécanismes intelligents sont encore nécessaires pour définir
ces périodes de sommeil de l’ONU permettant de réaliser des économies d’énergie maximales sans compromettre
les besoins des utilisateurs. Nous comptons proposer des algorithmes d’ordonnancement et de synchronisation de
trafic montant et descendant pour réduire la consommation d’énergie.
Des membres de l’équipe mènent également des études sur la gestion des communications nécessaires pour
contrôler l’énergie dans les grilles électriques (les smart grids). Une thèse vient de démarrer sur le sujet. Une
approche basée sur les systèmes complexes est en cours de développement faisant ainsi le lien avec la thématique
précédente.
8.6
Projet scientifique de l’équipe R3S
Les projets de l’équipe s’organisent autour de trois thèmes "Internet des Objets", "Virtualisation et SDN" et
"Technologies optiques pour les réseaux du futur". Ces projets reflètent une bonne partie des recherches envisagées
par l’équipe dans les années à venir. Ils intègrent la dimension énergie et s’intéressent aux difficultés de gestion de
82
gros volumes de données et de contrôle des systèmes virtuels et hétérogènes. A ce titre, ils viennent naturellement
alimenter les deux projets transverses du laboratoire.
8.6.1
Internet des Objets : des problématiques réseaux à la sécurité
La prolifération des systèmes embarqués, l’introduction massive des technologies sans fil et de localisation dans
les systèmes, les efforts visant à réduire les consommations énergétiques et la miniaturisation des composants
ont ouvert la voie à de nombreuses applications innovantes et à l’Internet des Objets (ou IoT). L’IoT peut être
considéré comme l’interconnexion massive, auto-organisée et mondiale, d’objets matériels. C’est la première fois
à cette échelle qu’une technologie permet l’interpénétration du monde électronique - Internet, 4G, LTE, réseaux
sociaux, jeux vidéo - et du monde matériel - objets, lieux de notre quotidien.
Dans cet environnement, l’équipe R3S ambitionne de relever les défis scientifiques suivants :
– Energie vs Mobilité : l’émission/réception est très consommatrice d’énergie et le devient encore plus dans
un environnement IoT fortement mobile où les objets sont astreints à une connectivité permanente. Le défi
consiste à optimiser les algorithmes de décision de connexion et les protocoles d’accès au réseau.
– Passage à l’échelle vs Connectivité : la masse d’objets qui interagit au travers de réseaux ramifiés, hétérogènes
et complexes pose le problème du dimensionnement de l’espace d’identification/adressage, et du choix de
l’architecture et des protocoles permettant des interactions aisées avec les objets.
– Capacités limitées vs Sécurité/Protection des données personnelles : les mécanismes de mise en oeuvre de
l’authentification, de la confidentialité et de préservation de la vie privée reposent sur des outils cryptographiques requérant habituellement des capacités importantes en mémoire, calculs, et énergie. Le défi consiste
à adapter ces mécanismes à l’environnement IoT.
L’équipe R3S a démarré depuis plusieurs années des recherches dans le domaine de l’IoT et a déjà obtenu des
résultats significatifs, dont certains sont présentés plus en détails dans le bilan de R3S. Elle a notamment conçu
une méthode d’accès au canal et de gestion de ressources basée sur TDMA pour améliorer l’utilisation du canal
radio et son équité entre participants [937, 989]. Elle a défini un algorithme (DVFA - Distributed Virtual Forces
Algorithm) distribué basé sur le principe des forces virtuelles permettant à des noeuds mobiles autonomes de se
déplacer en vue d’optimiser l’énergie et d’offrir une meilleure stabilité du réseau [874]. Elle a également effectué
une analyse fine portant sur l’identification des objets [1387], et a proposé une ontologie pour les objets permettant
de définir des politiques utiles à la composition de services [736]. Elle a défini un protocole d’identification sécurisé
spécifique aux tags RFID bas-coût, extensible (scalable), robuste, et basé sur une adaptation du cryptosystème
à clef publique NTRU [1188]. Elle a enfin conçu un schéma coopératif d’établissement de clefs symétriques dans
un réseau M2M hétérogène [919] dans lequel des noeuds de faibles capacités établissent une clé partagée avec un
serveur distant en se basant sur des primitives cryptographiques asymétriques.
L’équipe R3S souhaite poursuivre ces activités dans les environnements de la santé, de la domotique, des réseaux
véhiculaires et des réseaux sociaux. R3S s’appuiera sur les liens privilégiés tissés avec plusieurs réseaux d’experts
- tels que les organismes de normalisation ETSI, ITU-T, IETF, et l’action CNRS "Objets intelligents sécurisés et
Internet des objets" du GDR ASR - pour promouvoir ses travaux de recherche, établir des partenariats de recherche
et innovation et contribuer à la standardisation.
L’équipe projette de concevoir un réseau cognitif pour compléter la vision des experts de la couche physique et
optimiser les réseaux sans fil ; sa particularité étant que l’intelligence provient non pas de la couche physique, mais du
contexte lié à l’objet, à son paramétrage, son positionnement, aux caractéristiques de son environnement extérieur...
En particulier, sont attendus des algorithmes de décisions de connexion qui optimisent l’énergie et la qualité de
service, ainsi que des protocoles de diffusion plus fiables pour les réseaux véhiculaires. Les méthodes envisagées
incluent l’optimisation combinatoire, la théorie des jeux ainsi que les techniques d’inférence et d’apprentissage.
L’équipe poursuivra ses efforts sur les ontologies et les règles pour décrire d’une manière générique les objets
et leurs interactions, et pour les indexer/annoter sémantiquement. Elle envisage ainsi de contribuer à définir des
architectures standardisées, inspirées notamment de celles orientées services (de type XaaS), pour permettre la
découverte automatique des objets, une interaction générique avec ces derniers et des décisions automatisées en
fonction d’un contexte environnemental. Ces travaux font appel aux domaines du cloud computing, de la virtualisation, des SDN (Software Defined Networks) et de la fouille de données dynamique. L’équipe abordera ces différentes
problématiques sur différents domaines d’applications - la domotique, le médical, les réseaux sociaux ou encore le
véhiculaire, chacun étant source d’autant d’exigences particulières.
L’équipe R3S prévoit de définir des mécanismes d’authentification des objets et de confidentialité des données,
83
vis-à-vis d’une infrastructure ou dans une communication M2M. Il s’agit de concevoir des protocoles s’appuyant
sur une adaptation des outils cryptographiques disponibles (ECC, NTRU) pour trouver le juste compromis entre
niveau de sécurité et performances. Un framework sécurisé permettant l’évolution des réseaux de capteurs sans fil
vers un réseau tout-IP intégré sera défini. Enfin, l’équipe projette de transposer dans l’IoT le droit à la protection
des données à caractère personnel protégé en France par la loi Informatique et Libertés et, au niveau de l’Union
européenne, par la directive 1995/46/CE (actuellement en cours de révision). L’idée est d’enrichir les objets avec
de la sémantique, des ontologies et des règles pour automatiser la protection des données personnelles.
8.6.2
Virtualisation et SDN
Les évolutions dans le domaine de la virtualisation aux niveaux systèmes d’exploitation (OS virtualisation) et
matériel (infrastructures et plateformes d’hébergement) créent des opportunités d’expérimentation et de création
de nouveaux services mais aussi de nouveaux risques.
Le projet de R3S est de maitriser des environnements où seules les ressources virtuelles sont visibles, le lien
avec les ressources physiques étant entièrement transparent. Traditionnellement, les propriétés d’un système étaient
exprimées sur les ressources physiques de celui-ci et les propriétés des ressources virtuelles en découlaient. L’invisibilité des ressources physiques masque les altérations des propriétés de celles-ci ; il faut donc fournir des modèles,
méthodes et outils permettant de lier propriétés physiques et propriétés des ressources virtuelles pour assurer
prévention et protection.
Ce découplage entre matériel et logiciel, très commun dans le cloud et les systèmes informatiques, s’accompagne
depuis peu de virtualisation des réseaux via le SDN (Software Defined Networking) qui introduit la virtualisation
des fonctions réseaux (Network Function Virtualisation, NFV). L’ambition plus large du SDN est de banaliser les
services de transport y compris les routeurs et les commutateurs. Plus généralement, le service d’interconnexion
serait alors un service comme les autres mis à disposition des applications au travers d’interfaces de programmation
et d’abstractions standards.
Plus précisément, nous agirons, à la lumière de nos travaux passés [1151, 1470, 930, 1278, 875, 878, 1440], sur la
couche située entre le niveau virtuel et le niveau physique, sur les applications [1151, 1470] et sur la configuration
et le contrôle des pilotes des technologies hétérogènes de transport [930, 1278, 875]. Notre objectif est d’offrir la
connectivité comme un service pour contribuer au "open networking". Ce dernier, plus communément appelé NaaS
(Networking as a Service) dans le monde cloud, s’appuiera sur la virtualisation des systèmes informatiques et des
services réseaux et bénéficiera sans le moindre doute des avancées du SDN qui font l’objet de développement et
d’intégration dans les matériels réseaux des constructeurs au côté de contributions académiques comme OpenFlow
(qui sépare contrôle et acheminement, fournit une fonction extensible de contrôle de flux et leurs isolations via le
rajout de code customisé) intégré par une majorité de constructeurs dans leurs routeurs et commutateurs. Cette
activité future vise la conception de réseaux SDN et d’abstractions réseaux pour traiter et contrôler partiellement
ou complètement la connectivité d’applications distribuées et bénéficiera directement des protocoles de signalisation
et des passerelles programmables décrits dans [930, 1278, 875].
En parallèle, nous poursuivrons nos travaux [878, 1440] sur la défense et lutte contre les attaques réseau et leurs
effets [902] et nous appliquerons nos mécanismes à la virtualisation et au SDN, et spécifiquement à la détection et
réaction dans ces environnements "virtualisés". Le découplage entre plate-forme matérielle et logiciel entraine à la
fois de nouveaux risques et de nouvelles opportunités pour la sécurité [876]. Côté risques, cela implique de nouvelles
attaques (rendre inutilisable le matériel, écouter le réseau de manière indétectable et complète), ainsi qu’une transformation de la nature des mécanismes de sécurité connus aujourd’hui (Policy Enforcement Points réalisant filtrage
et contrôle d’accès par exemple). Côté opportunités, nous pourrons concevoir de nouveaux PEP, obtenir l’accès à
des informations non visibles aujourd’hui (par exemple l’inspection en profondeur ou "deep packet inspection") et
mesurer quantitativement l’impact des politiques de sécurité, des attaques et des contre-mesures. Nos travaux sur
la détection et les PEP prendront en compte ces nouveaux environnements pour fournir en natif, sécurité et protection dans ces milieux (infrastructures virtualisées et SDN). L’équipe utilisera ses modélisations de politiques de
sécurité [1195] qui s’appuient sur les modèles OrBAC (Organization-based access control), ABAC (Attribute-based
access control), RBAC (Role-based access control) et DTE (Domain-type enforcement). Les membres ont conçu
leur propre moteur OrBAC, PyOrBAC (écrit en langage Python), qui servira de socle à l’adaptation dynamique
des politiques et des règles de sécurité au contexte d’exécution, comme l’injection de règles dans des routeurs MPLS
pour contrôler, ralentir voire bloquer des flux douteux.
Nous comptons poursuivre nos travaux de recherche dans le domaine de la virtualisation. Au niveau applicatif,
84
nous poursuivrons nos travaux [1151], en nous appuyant sur les algorithmes de ranking dans les graphes et le
théorème de Perron-Frobenius, pour calculer des valeurs de confiance afin de mieux cerner les chaines d’exécution
dans le cloud et les réseaux sociaux pour déjouer les comportements malicieux et les fraudeurs. Nous projetons
aussi de poursuivre nos travaux [869] visant à fournir aux clients plus de contrôle sur les services externalisés dans le
cloud, à savoir la maitrise de leurs données stockées, ou la preuve que leurs données ont été stockées correctement.
Les travaux sur l’optimisation de services vidéo [1470], seront précieux pour la conception, l’expérimentation et
l’évaluation d’applications qui sauront tirer profit des services cloud et SDN sous jacents (applications SDN et
virtualisation aware). Les optimisations envisagées dans [1470] s’appuient sur la virtualisation et le concept SDN
pour déplacer les flux vidéo au plus proche des consommateurs. La même démarche est suivie pour la réplication
des données avec un objectif de minimisation conjointe des coûts d’acheminement et de stockage.
8.6.3
Technologies optiques pour les réseaux du futur
Au niveau de la couche physique, l’équipe R3S poursuivra ses activités de recherches aussi bien sur l’agilité et
l’augmentation de la capacité dans les réseaux optiques (coeur et accès) que sur l’optimisation du degré d’intégration
des fonctions optiques. Ces verrous à lever sont aussi des leviers pour la réduction de la consommation d’énergie et le
passage à l’échelle. Cette équipe concentrera également une partie de ses activités sur le comportement multicouche
des réseaux optiques très haut débit. Différents aspects seront abordés :
– le premier concernera la physique des dispositifs optoélectroniques [770]. A cet égard, les reconfigurations
rapides qui sont nécessaires à l’agilité des réseaux tout-optiques nous obligent à réexaminer les propriétés
dynamiques des différentes fonctions optiques couramment déployées et à exploiter les propriétés des nouveaux
matériaux en cours d’élaboration (par exemple, les sources optiques de future génération).
– Le second aspect sera dédié à l’augmentation de la capacité du réseau : les directions prometteuses concernent
l’optimisation des conditions physiques propices à l’émergence de transmissions longue distance à très haute
densité spectrale d’information grâce à de nouveaux formats de modulation, avec ou sans codage [732, 881,
865]. Pour accroître encore plus la capacité des réseaux optiques, le multiplexage spatial par propagation sur
fibre multimode est une des solutions retenues que nous continuerons d’investiguer [951].
– Le troisième aspect s’intéressera au développement d’une approche multicouche dans les réseaux optiques
très haut débit. Cette approche vise à définir de nouvelles architectures capables de profiter au mieux des
technologies de communication disponibles et émergentes. Il s’agira de proposer des architectures de réseaux
IP flexibles et économes en énergie, compatibles avec les futures couches physiques, en particulier celles
mettant en oeuvre des communications optiques cohérentes.
– Du fait de la maturité des approches instrumentales réflectométriques développées et de leur grande précision, leurs potentialités seront explorées pour deux applications émergentes : la sécurisation des capteurs
bio-métriques en collaboration avec B. Dorizzi (thèse de B. Lamare et projet ANR-BioFence). Ce sujet pluridisciplinaire tirera ainsi pleinement profit de l’environnement de SAMOVAR.
– Le dernier aspect concernera la supervision et la surveillance de réseaux (y compris domestiques) afin d’en
améliorer la gestion. Pour cela, nous mettrons l’accent sur le développement de nouvelles méthodes instrumentales favorisant une surveillance à distance du fonctionnement des composants ou des équipements. Cette
façon de procéder devrait permettre aussi d’améliorer l’efficacité dans les mesures.
8.7
Projet scientifique de l’équipe TIPIC
L’équipe TIPIC approfondira son implication en recherche en maintenant un équilibre, au niveau des objectifs,
entre la haute qualité académique, les liens avec l’enseignement, et les collaborations industrielles à un niveau
relativement amont. La production de savoirs de haut niveau attesté par des publications en revues internationales
continuera à être l’objectif principal. L’équipe poursuivra ses collaborations actuelles, et prévoit de renforcer ses
collaborations nationales du fait de sa future appartenance à l’université Paris Saclay. Si chacune des thématiques
qui structurent actuellement son activité est amenée à se développer, l’émergence des projets collaboratifs entre
membres de TIPIC, ou entre TIPIC et les autres équipes de SAMOVAR, sera également favorisée.
Les projets de l’équipe TIPIC dans les domaines des modèles markoviens, du traitement statistique du signal,
de l’apprentissage statistique et des algorithmes rapides pour l’électromagnétisme sont les suivants :
85
8.7.1
Inférence et restauration bayésienne dans des modèles markoviens
1. Inférence dans les modèles à variables cachées.
Nous envisageons dans un premier temps d’explorer les méthodes inférentielles pour les chaînes bivariées
partiellement observées. La thèse de Tepmony Sim (codirigée par R. Douc et F. Roueff, Telecom ParisTech)
porte en particulier sur cette problématique. Des résultats sont déjà obtenus et permettent d’établir des
conditions d’identifiabilité sous des conditions très générales, couvrant aussi bien les chaînes de Markov
cachées, les modèles autorégressifs à régime markovien, que les séries temporelles de comptage dirigées par
des observations.
D’autres résultats permettent de mieux comprendre les méthodes de Quasi Maximum Likelihood en spécifiant les conditions sous lesquelles elles permettent d’obtenir des estimateurs consistants. Ce travail en
cours a permis d’initier une collaboration internationale avec Konstantinos Fokianos (université de Chypre),
particulièrement reconnu dans le domaine des séries temporelles dirigées par les observations.
2. Méthodes de Monte Carlo séquentielles en grande dimension.
L’ordre de Peskun permet de comparer deux chaînes de Markov homogènes visant la même loi. Récemment
nous avons généralisé cet ordre aux chaînes de Markov inhomogènes. Ce résultat nous a permis de comparer
certains algorithmes MCMC par augmentation de données (dont les algorithmes pseudo-marginaux proposés
par C. Andrieu et G. Roberts en 2010), puis, dans un deuxième temps, de proposer un nouvel algorithme
de type "pseudo-marginal" faisant partie des algorithmes exacts (au sens où ils visent la bonne distribution
cible) et de variance asymptotique plus faible que le "Group Independent Metropolis Hasting" analysé par
Andrieu et Roberts. Nous nous proposons désormais de continuer à développer ces outils prometteurs et de
les appliquer à la comparaison d’algorithmes particulaires.
3. Modèles de Markov Couple et Triplet.
Sur un plan méthodologique, les algorithmes de calcul rapide et exact de l’espérance conditionelle a posteriori,
initialement proposés dans des modèles markoviens à sauts [1538] [1723], pourraient être étendus à d’autres
modèles, et en particulier aux chaines de Markov cachées non linéaires et/ou non gaussiennes. La recherche de
procédures efficientes d’estimation des paramètres de tels modèles, permettant la mise en place des traitements
non supervisés, constitue également une des perspectives les plus intéressantes.
Parmi les projets plus théoriques, mentionnons la recherche des conditions de la markovianité des processus
cachés. Explicitées dans le cas des chaînes [1576], ces dernières n’ont pas été précisées dans le cas des champs.
La compréhension des liens avec la théorie de l’évidence, en particulier l’intérêt de cette dernière en situations
non stationnaires, constitue un autre axe d’intérêt. L’extension aux modèles de Markov triplet des premiers
résultats de la convergence de la méthode "estimation conditionnelle" (ICE) obtenus dans le cas i.i.d. [1607]
aurait un intérêt non négligeable dans la compréhension des traitements non supervisés.
La construction de modèles de Markov triplet adaptés à des applications particulières est également amenée
à se développer, entraînant dans certains cas des interactions avec les autres axes de recherche de TIPIC. Les
travaux [1548] pourraient être étendus aux arbres de Markov, modèles plus robustes en matière de segmentation d’images que les chaînes de Markov. Nous nous proposons également de poursuivre le développement
d’un nouveau modèle triplet, la chaîne de Markov phasique, qui permet de reconnaître des suites de "mots" de
longueur fixe dont les caractères sont séparés par un nombre aléatoire de caractères issus du même alphabet ;
ce modèle est particulièrement bien adapté à la modélisation des séquences biologiques, mais trouve aussi de
nombreuses applications en traitement du signal ou en réseau. Dans le domaine de la séparation de sources,
les résultats déjà obtenus en [1541] pourraient être élargis en supposant une markovianité du processus caché sous-jacent. Par ailleurs, les premiers résultats obtenus dans l’utilisation des champs de Markov triplets
en biométrie (reconnaissance de l’iris) [1617, 1728] seront poursuivis dans le cadre de la thèse de Meriem
Yahiaoui démarrant en septembre 2013.
8.7.2
Traitements statistiques de signaux multisources et multicapteurs
1. Analyse de performances statistiques d’algorithmes, bornes de performance.
Les recherches en cours sur l’exploitation de la non circularité en traitement d’antennes et sur l’optimisation
de réseaux d’antennes vont se poursuivre dans trois directions :
– Exploitation de la cyclostationnarité en estimation et détection : Dans le cadre de la lutte contre
les interférences au sein des réseaux cellulaires du futur, nous avons été amené à considérer dans une
86
précédente thèse CIFRE [1804] la nécessité d’exploiter conjointement cyclostationnarité et noncircularité.
Pour permettre d’obtenir des récepteurs optimaux, nous devons nous confronter à des questions génériques
d’estimation et de détection en environnement cyclostationnaire, et donc dans ce cadre nous intéresser à
la vraisemblance asymptotique gaussienne qui devrait déboucher en particulier sur des extensions de la
formule de Whittle.
– Détection du caractère rectiligne ou quasirectiligne dans un mélange bruité :
À travers nos divers travaux précédents [1603] [1530] [1565], nous avons démontré qu’il y avait dans les mélanges bruités additivement par du bruit gaussien circulaire, un gap en terme de performances en présence
de composantes rectilignes ou quasirectilignes. Cela démontre que la détection de composantes rectilignes,
non abordée jusqu’ici, est au moins aussi importante que celle de la noncircularité qui elle a été abondamment étudiée.
– Optimisation d’antenne en champ proche : Après avoir fait une analyse complète de la borne de
Cramer Rao en distance/azimut/élévation du réseau circulaire uniforme [1621], nous allons nous attaquer à
des réseaux linéaires et plans centrosymmétriques. Nous tâcherons aussi d’aborder la difficile problématique
d’optimisation de positionnement de capteurs en y intégrant la contrainte de non ambiguïté qui n’a encore
jamais été abordée en champ proche.
2. Filtrage non linéaire, application au RADAR et aux communications numériques
– Codage de Réseau pour les Antennes Relais dans un contexte multi-utilisateurs :
Le codage de réseau permet par exemple à deux utilisateurs d’échanger leurs messages par l’intermédiaire
d’une antenne relais en moins de slots temporels que ne le ferait un protocole de routage classique. Un
grand nombre de travaux ont été publiés sur le sujet. Cependant, la plupart d’entre eux, soit ignorent
complètement la présence du canal radio, soit le modélisent par un simple gain complexe constant dans le
temps et supposé connu du récepteur. Il demeure donc une incertitude quant à la possibilité d’appliquer
le codage de réseau dans des conditions réelles pour les réseaux mobiles sans fil, où le canal est affecté
par des variations temporelles potentiellement rapides, des évanouissements, des trajets multiples, etc.
Nous proposons d’étudier le problème de l’estimation bayésienne conjointe du canal et des messages en
provenance des différents utilisateurs au niveau du relais à l’aide d’une modélisation d’état mixte discrètecontinue. Une collaboration avec le L2S (Dr. P. Duhamel) et avec Supelec (Pr. A. Berthet) est prévue sur
ce sujet.
– Détection et poursuite de cibles dans les systèmes multi-radar :
L’utilisation de plusieurs plateformes radar permet d’améliorer les performances en termes de détection et
de précision de localisation de cibles. Cependant, dans les systèmes multi-statiques, les techniques classiques
de type multilatération font apparaîtres des cibles fictives (dites fantômes). Nous envisageons de résoudre
ce problème par fusion de données bayésienne des observations multi-radar. Une postdoctorante (Amina El
Gonnouni) travaillera sur ce sujet avec un financement ERASMUS (projet GREENIT) à partir d’octobre
2013.
– Détection cohérente dans les communications par fibre optique :
L’une des solutions envisagées pour augmenter l’efficacité spectrale dans les fibres optiques consiste à
rapprocher les canaux portés par des longueurs d’onde différentes sur une même fibre. Il en résulte une
interférence 2D (dispersion chromatique et interférence entre canaux) d’autant plus sévère que l’ordre de la
modulation employée est élevé. Nous étudierons l’apport du filtrage statistique couplé à un code correcteur
d’erreur puissant afin de limiter l’effet de cette interférence. Ces travaux seront effectués en commun avec
l’équipe R3S (Yann Frignac).
8.7.3
Apprentissage statistique et reconnaissance des formes
Les travaux envisagés s’inscrivent dans la continuité de nos travaux précédents mais aborderont également de
nouvelles thématiques, avec un focus particulier sur des applications liées à la santé.
La prise en compte de la dégradation du signal restera encore au coeur de nos préoccupations en biométrie,
aussi bien dans le contexte vidéo que celui des images statiques. Dans cet esprit, et dans la continuité de nos
travaux exploratoires précédents, nous souhaitons explorer l’apport d’algorithmes de segmentation statistique pour
des données biométriques. Ces algorithmes devront, en particulier, être performants pour le traitement de séquences
de données de qualité médiocre au regard des exigences de précision des applications biométriques, et devraient
permettre d’améliorer les performances de vérification biométrique au regard de l’état de l’art. Ils seront appliqués
87
dans un premier temps à la modalité iris de l’oeil (collaboration avec E. Monfrini). Un élément particulièrement
important qui doit être considéré pour les systèmes biométriques est la robustesse des systèmes à des attaques
potentielles au niveau du capteur. De notre point de vue, l’origine de la faiblesse de la sécurité des capteurs
existants réside dans le faible nombre de paramètres physiques qui sont effectivement mesurés pendant la phase
de vérification d’identité. Ceci nous a conduit à concevoir un prototype de capteur basé sur la tomographie par
cohérence optique avec une architecture originale. Elle est basée sur une technique interférométrique (OCT) qui
permet de capturer des images 3D de structures biologiques (comme les tissus), par mesure et analyse du champ
électromagnétique diffusé par l’échantillon en cours d’examen. Le but de ce travail est d’évaluer l’apport de cette
technique pour différentes biométries telles que les empreintes digitales et l’iris (collaboration avec Yaneck Gottesman, équipe R3S). Par ailleurs dans le cadre de l’implantation de notre équipe dans les bâtiments de Nano-INNOV,
une plateforme collaborative avec le CEA, MobileMii composée d’un espace domestique et professionnel, servira de
cadre d’expérimentation à nos travaux futurs en télévigilance et en robotique d’assistance.
Nous allons élargir le périmètre de nos travaux en travaillant sur des flux audio-visuels et ceci tout aussi
bien pour les applications biométriques que pour l’indexation audio-visuelle. L’utilisation conjointe des modalités
biométriques voix et visages améliore les performances et est aussi plus robuste aux impostures. Le défi à relever est
de trouver des solutions qui soient aussi révocables et qui préservent notre vie privée. Relativement à l’indexation
(et recherche) audio-visuelle notre approche consistera à combiner nos travaux en résumé automatique des vidéos
d’images, en indexation audio et en classification des images pour permettre des applications en classification audiovisuelle ou recherche des séquences pertinentes pour les applications biométriques ou médicales (par exemple pour
la constitution d’un dossier médical).
Enfin un nouveau projet de recherche porte sur l’analyse du signal manuscrit "en ligne" en lien avec la santé. Il
vise à détecter une dégradation du signal manuscrit, indépendamment de la pathologie qui la cause. Ses objectifs
sont la détection précoce de la dégradation et la quantification des effets thérapeutiques, via des outils statistiques,
notamment les mesures de qualité à base du concept d’entropie proposées dans le cadre des travaux préalables pour
la signature manuscrite "en ligne".
8.7.4
Algorithmes rapides pour l’électromagnétisme
Nous poursuivrons nos travaux visant à généraliser et développer des formulations qui intègrent la décomposition
sur des frames de Gabor (1) à des algorithmes de Lancer de Faisceaux Gaussiens (LFG) en présence d’obstacles
multiples diffractants, (2) à des transformations champ proche-champ lointain, ou l’inverse.
Le projet ASTRID "Propagation Electromagnétique en Configuration Urbaine par des Méthodes Innovantes
Asymptotiques" (PECUMIA), qui a démarré début 2013, réunit notre équipe, une PME innovante (NOVELTIS) et
THALES Air Systems, dans le but de développer en parallèle la méthode de LFG à partir de frames de Gabor, et la
méthode d’Equation Parabolique 3D (EP3D), pour traiter des problèmes de propagation actuellement mal résolus
en milieu urbanisé. Cette recherche nous amènera à résoudre les problèmes les plus critiques pour notre méthode
(incidence rasante, coin rentrant) et renouvellera l’intérêt des frames de Gabor dans la résolution d’équations
intégrales, en cohérence avec les travaux récents sur l’utilisation de fonctions de base directives [Canning, 2011] 1 .
Elle permettra la formulation de stratégies d’hybridation entre LFG, équations intégrales et EP3D.
Pour surmonter les problèmes de mémoire rencontrés par la méthode d’Optique Physique Multiniveaux (MLPO),
nous poursuivrons nos travaux sur sa parallélisation sur une grille de machines à mémoires non partagées (via
MPI), dans le cas de très grands systèmes multi-réflecteurs (RATAN 600), de calculs de champs focaux (contact
avec l’Observatoire de Nançay), et de systèmes polarimétriques (en relation avec l’IRAP (CNRS)).
Enfin, les développements liés aux métasurfaces (surfaces de métamatériaux) [Minatti et al., 2013] 2 offrent de
nouvelles possibilités de guidage d’ondes de surface, qui pourrait gagner à être simulé par une méthode paraxiale
de type LFG, ce qui nous ouvre une autre direction de recherche possible.
1. Canning, F. X. (2011). Designed basis functions for speed and stability. In Int. Conference on Electromagnetics in Advanced
Applications (ICEAA).
2. Minatti, G., Sabbadini, M. and Maci, S. (2013). Anisotropic Surface Boundary Conditions and Their Implementations. In
EMTS’13 : 2013 International Symposium on Electromagnetic Theory.
88
8.8
Thématiques transverses
Le projet scientifique du laboratoire est naturellement la réunion des projets des équipes qui le composent.
Certaines recherches déjà décrites dans les projets des équipes s’effectuent dans des collaborations inter-équipes
(comme les études sur la sécurisation des systèmes biométriques réalisées entre TIPIC et R3S, ou l’optimisation
des techniques d’inondation dans les réseaux sans fil menées entre R3S et METHODES, etc.).
Cependant, deux thématiques particulières impliquant plusieurs ECs de différentes équipes se dégagent : les
réseaux complexes et les problèmes d’énergie.
8.8.1
Réseaux complexes
Un réseau ou système complexe est généralement défini par un ensemble d’entités distribuées ayant une certaine
autonomie et interagissant d’une manière non déterministe. Le nombre de ces entités est supposé être très grand.
La structure du système complexe, qui est généralement modélisée par un graphe où les arêtes modélisent les
interactions, varie d’une manière dynamique. De nombreux chercheurs issus de plusieurs communautés scientifiques
essayent de comprendre la structure d’un réseau complexe, comment il s’est constitué, ses propriétés (e.g., invariance
d’échelle, propriété petit monde, etc.), ses variations dans le temps, etc. Concevoir un réseau complexe ou le contrôler
est également un sujet de recherche pluridisciplinaire qui concentrera encore de multiples efforts. Les grands réseaux
de communication, le cloud, les réseaux sociaux ainsi que les réseaux de transport sont des systèmes complexes. Le
laboratoire poursuivra les travaux qu’il a initiés dans ce domaine depuis plusieurs années et en démarrera d’autres.
Ces travaux, impliquant des ECs de plusieurs équipes, se structurent selon deux axes.
Analyse de la dynamique des réseaux
Les très grands réseaux ou les systèmes complexes sont par nature dynamiques. Comprendre cette dynamique
est un vrai défi scientifique à fort impact. En effet, certains de ces réseaux sont liés à des activités humaines qui
pourraient être mieux comprises si on arrivait à déchiffrer la dynamique de ces réseaux. L’exemple des révolutions du
printemps arabe qui ont été accompagnées voire accentuées par une forte activité sur les réseaux sociaux confirme
l’importance de cette étude de la dynamique. Les outils utilisés pour comprendre ces aspects incluent la théorie des
graphes, l’algorithmique, les files d’attente, la théorie des jeux, l’apprentissage statistique, l’intelligence artificielle
et les méthodes formelles. Les travaux que nous comptons initier ou poursuivre sur ce thème de dynamique dans
les réseaux sont nombreux. Nous en énumérons quelques uns dans la suite.
– Les mécanismes qui régissent la formation d’un système complexe ne sont pas forcément universels : à chaque
système complexe ses propres lois. Etudier ces lois et expliquer pourquoi elles pourraient induire certaines
propriétés du système complexe reste un objectif important. Classer les propriétés d’un système en déterminant celles qui sont essentielles et celles qui sont induites par les autres serait un autre verrou à lever.
Nous projetons également d’aborder les questions de robustesse et de résilience dans les réseaux complexes.
Il s’agit ici de comprendre la capacité d’un réseau complexe à se réorganiser à la suite d’une panne ou d’une
intrusion par exemple. D’autres critères de performances seront également étudiés. Cette étude se ramène
dans certains cas à l’analyse de chaînes de Markov de très grandes dimensions [347, 348]. La robustesse d’un
système complexe ou sa capacité à délivrer un certain service pourraient aussi être vérifiées ou testées d’une
manière distribuée ou centralisée à l’aide des méthodes formelles pour le test et la validation.
– Dans le contexte des réseaux sociaux, nous continuerons nos travaux sur l’analyse du graphe pour détecter des
communautés, expliquer leurs formation et étudier leurs propriétés (taille, densité, structure, dynamique, etc.)
[100]. Des algorithmes seront développés pour la recherche de ces communautés. Le laboratoire poursuivra
également ses travaux sur la prédiction de nouveaux liens (ou interactions) entre les entités d’un réseau
complexe. En plus d’informations structurelles, ces algorithmes devront intégrer des informations contextuelles
qui pourraient améliorer leurs performances (informations géographiques, intérêts communs, amis communs,
une certaine similarité, etc.). Nous nous intéresserons également à la dimension sémantique qui est intrinsèque
aux réseaux sociaux. Le Web sémantique et plus généralement le Web de données (ou Linked data) nous
permet de représenter des identités distribuées, des activités et des relations de façon uniforme même en
étant localisées sur des sites différents [160]. Ces concepts et vocabulaires pourraient enrichir sémantiquement
les graphes sociaux et permettre des inférences qui n’étaient pas possible avant. Une analyse qui considère la
dimension temporelle d’un réseau social pourrait fournir des informations pertinentes sur ses caractéristiques
89
et donner des indices de ses évolutions passées et futures.
– Dans les réseaux sociaux où des contenus sont partagés, nous continuerons nos investigations de la dynamique
des contenus (la taille, la popularité et son évolution dans le temps, corrélations entre différentes caractéristiques du contenu, etc.) [716, 852]. Nous comptons également poursuivre nos études sur la dynamique
d’opinion dans un réseau social. Nous analyserons les processus de diffusion d’information ainsi que la compétition entre des contenus dans un réseau social [399, 400]. Nous poursuivrons nos études de la propagation
de la confiance/réputation/recommandation dans un réseau.
– Les réseaux de transport sont également très dynamiques. La compréhension de cette dynamique est facilitée par l’avènement des réseaux mobiles. En effet, l’ubiquité des terminaux mobiles dans nos sociétés nous
offre la possibilité de recueillir des informations de localisation qui sont de bons indicateurs des activités
humaines [893]. Ces informations peuvent aider à la reconstruction en temps réel de la dynamique de trajectoires individuelles sur les différents axes de transports. Nous souhaitons faire progresser les outils de capture
d’information et de gestion des infrastructures de transport autour de la thématique liée à la ville intelligente
(route, transport public : ferré et routier). En plus des applications traditionnelles dans le domaine (comme la
gestion des infrastructures de transport), ces outils peuvent offrir un support pour la compréhension de nombreux phénomènes humains relatifs à la mobilité (Géomarketing, mouvement de foule, grèves, manifestations,
compréhension de la dynamique des trajets quotidiens).
– Le cloud peut être vu comme un système complexe constitué de sous-systèmes hétérogènes où l’on cherche
à construire des services extrêmement agiles, fiables et à très haute disponibilité en utilisant des composants
éphémères et souvent imparfaits voire défaillants. Cette complexité est amplifiée par des prix de services cloud
inévitablement dynamiques qui conduisent à de fortes interactions entre fournisseurs et consommateurs et à
l’accroissement des rétroactions des comportements collectifs et des propriétés émergentes (niveau macroscopique) sur les comportements microscopiques. Nous prévoyons d’étudier de manière plus approfondie cette
forte causalité circulaire du cloud [958].
L’analyse de la dynamique des réseaux nécessite l’analyse de données massives. La volumétrie des données amène
plusieurs types de difficultés. Des difficultés de stockage : si on considère l’exemple du Web ou des données des
grands réseaux sociaux, on comprend qu’il faut répartir les données pour pouvoir les stocker ; préserver l’intégrité des
données, effectuer des mises à jour, tout en étant robuste aux pannes, est un enjeu important et pose des problèmes
informatiques. Analyser ces données est une autre difficulté : les données étant disséminées et volumineuses, il
n’est pas envisageable de les regrouper pour les analyser, il faut les traiter de façon distribuée et tirer parti des
capacités de calcul souvent attachées aux machines servant à stocker les données. Une manière de formaliser la
question de l’analyse de ces données passe par l’optimisation. En effet, un nombre important de méthodes d’analyse
des données, telles que celles issues de l’apprentissage statistique, consiste à résoudre un problème d’optimisation.
Ainsi la régression, l’analyse en composantes principales et la segmentation se formulent, parmi d’autres exemples,
comme des problèmes d’optimisation. Développer des outils d’optimisation distribuée contribue donc à permettre
l’analyse des données massives [323, 338]. Les problèmes posés relèvent de l’informatique, des statistiques et de
l’optimisation et concernent donc plusieurs équipes du laboratoire.
Contrôle des réseaux complexes
Bien qu’il soit généralement difficile de maîtriser un système complexe, il est souvent possible de contrôler une
part de sa complexité à travers par exemple des règles imposées au niveau des entités du système. Trouver les
bonnes règles qui feraient que le système évolue favorablement et rende le service escompté est ce qu’on entend par
contrôle. Le contrôle est évidemment intimement lié à la nature dynamique du système complexe qu’on cherche à
contrôler. Les outils couramment utilisés pour traiter ces problèmes de contrôle relèvent de la théorie du contrôle,
de l’optimisation, de la théorie des jeux, de la simulation, du test et de la validation. Selon le type de système
complexe étudié, d’autres disciplines sont parfois mises à contribution pour traiter ces questions de contrôle. Les
travaux que nous comptons initier ou poursuivre sur ce thème sont nombreux. Nous en énumérons quelques uns.
– Les relations entre individus dans un réseau social sont dynamiques et influencent la façon dont les contenus
sont diffusés, très souvent au mépris du respect de la vie privée. Pour une diffusion de contenus mieux maitrisée à la source et une meilleure protection des données personnelles, nous souhaitons fournir des solutions
permettant d’automatiser la gestion des contacts et la protection des données [1313]. Ce sujet sera conjointement abordé au travers des travaux menés au laboratoire et au sein de la chaire Institut Mines-Télécom
"Valeurs et Politiques des Informations Personnelles".
90
– En se basant sur l’étude susmentionnée des mécanismes de propagation des informations dans les réseaux
sociaux, nous comptons proposer des solutions pour permettre à un contenu de se diffuser plus vite que les
autres. Dans un cadre légèrement différent, nous envisageons l’étude des techniques qui pourraient aider un
camp à gagner une élection en dépensant le même budget de communication dans un contexte où l’opinion
d’un électeur est fonction de celles de ses voisins sociaux.
– Les opinions dans un réseau social pouvant aussi être des appréciations sur un contenu ou sur une entité du
réseau, leur propagation peut être utilisée dans une optique de sécurité (détection d’intrusions, détection de
codes malveillants, etc.). Des travaux allant dans ce sens seront aussi menés dans les prochaines années.
– L’étude des mécanismes distribués qui peuvent être utilisés pour relayer l’information dans un réseau ad-hoc
reste d’actualité [425]. D’une manière générale, le traitement distribué de l’information et la gestion distribuée
des ressources dans un grand réseau de communication feront encore partie de nos sujets de recherche. Ceci
comprendra par exemple la gestion du handover (mobilité) dans les réseaux sans fils à technologies multiples
[747, 861].
– Composer et offrir des services sur le cloud en tenant compte de sa grande complexité et de la difficulté de
garantir le service rendu par chaque entité est un vrai défi scientifique et technologique. Nous souhaitons
mettre à profit la complexité non maîtrisée pour proposer des services simples avec des garanties [307]. Le
test et la validation de ces services feront également partie de nos objectifs de recherche [397, 402]. L’étude
précédemment mentionnée de la dynamique dans le cloud, notamment la relation prix-comportement de
clients pourra aider les opérateurs du cloud à optimiser leurs offres [958].
Signalons enfin que l’énergie est aussi un domaine d’application où les modèles de systèmes complexes peuvent
être pertinents. Cette thématique transverse sera détaillée dans la suite.
8.8.2
Energie
La réflexion sur l’énergie fait partie des préoccupations fortes de notre société. On peut en prendre pour exemple
le récent débat national sur la transition énergétique ainsi que la proposition de plusieurs plans d’actions reliés à
l’énergie dans les propositions récentes du gouvernement pour la nouvelle France industrielle. Cette question peut
être abordée sous différents angles tels que l’efficacité énergétique, les réseaux du futur, les énergies renouvelables,
etc.
Les équipes de SAMOVAR ont intégré, ces dernières années, la dimension énergie comme faisant partie intégrante
du domaine des STIC. Cette perspective s’est accrue depuis notre rapprochement avec les écoles des Mines au sein
de l’IMT (Institut Mines-Télécom), qui nous a permis de bénéficier des actions transversales et multidisciplinaires
dans le domaine de l’énergie, provenant des familles Mines et Télécommunications. Le colloque sur l’énergie de
l’IMT, "l’énergie de demain" des 30 et 31 mai 2013, est un bon exemple d’action qui a favorisé les débats et nous à
permis de consolider l’identification des enjeux scientifiques et technologiques liés aux domaines "TIC et énergie"
et "TIC et environnement". Signalons aussi que l’IMT a rejoint récemment le consortium Green Touch pour des
réseaux moins énergivores. On peut aussi rajouter que le laboratoire Samovar vient d’obtenir 3 bourses de doctorat
et une allocation de post-doc dans le cadre du programme Erasmus Mundus GreenIT. Les bénéficiaires de ces
bourses ont été les équipes ACMES, R3S et TIPIC.
SAMOVAR souhaite consolider et amplifier ses recherches dans ce domaine au travers d’un projet transversal
et fédérateur, autour des deux thématiques que sont : le GreenIT, et les STIC au service de la gestion du réseau
électrique (Smart Grid).
Green IT
Le paradoxe des nouvelles technologies de l’information et de la communication est, que leur développement
s’accompagne aussi d’une augmentation de la consommation énergétique, liée à l’utilisation croissante des ordinateurs et du volume de données transporté dans les réseaux. En 2009, il a été estimé que les TIC représentaient 8%
de la consommation électrique mondiale.
Le Green IT a donc pour principale ambition de rationaliser la consommation énergétique de ces infrastructures
de calcul et de communications. Les études déjà entreprises concernant la réduction de la consommation d’énergie
dans les réseaux et les systèmes d’information et de communication reflètent une prise de conscience de la communauté scientifique de l’importance de ces thématiques. En s’appuyant sur les études déjà publiées, les projets
en cours (Wonderville du pôle Advancity, VELCRI de l’Ademe) et à venir SEAS (Smart Energy Aware Systems
91
- ITEA 2 Appel 7) et ses compétences en modélisation de systèmes et de réseaux, SAMOVAR souhaite renforcer
son implication dans des actions transverses (multi-équipes) autour de l’efficacité énergétique. Parmi les travaux
déjà entrepris par les équipes de SAMOVAR, sur le Green IT, on citera les articles [352, 405, 432] qui réduisent la
consommation d’énergie dans les réseaux mobiles de quatrième génération via la mise en veille ou l’arrêt de femto
cellules en fonction de la présence de mobiles dans la zone de couverture. Des travaux similaires apparaissent dans
[872] qui traite aussi du choix des interfaces air, lorsque les terminaux embarquent plusieurs technologies radios,
pour rationaliser la consommation des batteries et les niveaux de puissances rayonnés [717, 723, 737]. Des modèles
d’énergie pour les réseaux de capteurs et de nouveaux algorithmes de routage orientés énergie sont aussi proposés
pour prolonger l’autonomie des capteurs ou des objets communicants [965]. Dans les réseaux passifs optiques, des
travaux en collaboration avec le KAIST (Corée) sur la conception d’architectures de services sensibles à l’énergie,
sont en cours. Un mécanisme de synchronisation de trafic descendant a récemment été proposé afin de réduire
la consommation énergétique des réseaux d’accès fixes/mobiles : EPON et WiMAX/LTE/LTE-A [396]. Dans le
cloud, où les économies d’énergie se doivent d’être plus substantielles, des algorithmes de placement optimal et de
consolidation [1309] libèrent des ressources dans le but de les mettre en veille, voire d’éteindre des serveurs afin
de réduire la consommation de l’ensemble (environ 30%) et ainsi de rationaliser les coûts de refroidissement et de
consommation électrique.
Le laboratoire poursuivra ses travaux autour des Green IT. Il cherchera notamment à approfondir les études
sur la réduction de la consommation énergétique dans les réseaux sans fil. Un exemple de travaux en cours est
l’amélioration des mécanismes de routage et de remontée des données dans les réseaux de capteurs sans fil. Des
travaux seront également menés pour affiner les mécanismes de gestion du trafic dans les réseaux optiques en les
rendant moins gourmands en terme d’énergie. Il s’agira d’adapter au mieux les ressources en longueurs d’onde
des réseaux aux fluctuations en débit du trafic tout en optimisant au mieux leur efficacité énergétique. Parmi les
techniques que nous comptons étudier, on peut citer par exemple la gestion dynamique de l’espacement entre longueurs d’onde pour améliorer l’efficacité spectrale en remplissant au mieux certains canaux WDM et en envisageant
l’extinction de certains canaux WDM et des parties des équipements (brasseurs optiques, transpondeurs, etc.). Une
autre piste pour réduire la consommation d’énergie dans les réseaux optiques serait la réalisation de plus en plus
d’opérations au niveau optique sans passer par le niveau électronique (la transparence optique). Nous mènerons également des travaux sur la combinaison des technologies radio avec l’optique pour réduire la consommation d’énergie.
Le laboratoire continuera également ses recherches sur la gestion d’énergie dans les centres de calcul du cloud en
intégrant plusieurs paramètres tels que la facture énergétique induite par les équipements réseaux dans les modèles
d’optimisation, le coût dynamique des systèmes de refroidissement et de l’alimentation électrique en fonction des
variations climatiques, et les contraintes temporelles des demandes d’allocation de ressources. Certains problèmes
se modéliseront sous la forme de problèmes de coloration de graphes alors que d’autres seront traités comme des
problèmes d’ordonnancement avec contraintes. Des algorithmes exacts et des algorithmes approchés avec garantie
de performance seront développés pour traiter ces problèmes.
L’équipe TIPIC du laboratoire poursuivra des travaux sur les radars ([1542] [1550]...) en tenant compte de
l’aspect énergétique. En effet, un radar actif émet des impulsions électromagnétiques permettant d’intercepter les
échos en provenance de cibles. Nous comptons étudier une technique concurrente, connue sous le nom de radar
passif. Cette technique n’a pas besoin ni de puissance rayonnée, ni de matériel coûteux à produire. Elle ne nécessiste
pas d’allocation de fréquence supplémentaire puisqu’un radar passif détourne les émissions civiles existantes. La
technique des radars passifs contribue donc à l’élaboration de systèmes plus efficaces du point de vue énergétique
tout en diminuant la pollution électromagnétique pour son caractère furtif.
Smart Grid
Les actions autour des Smart Grid ont pour ambition d’intégrer les TIC comme un élément de contrôle et d’aide
à la décision dans la gestion du réseau électrique. Les grandes orientations dans le domaine ont pour objectifs :
la diminution de l’impact des coupures, la rationalisation de la demande, la conception d’un contrôle distribué
avec plus d’automatisation et d’anticipation. Néanmoins, la flexibilité énergétique reste l’objectif principal de cette
action avec une augmentation de la part des énergies renouvelables dans la consommation et la création d’une
dynamique dans la gestion des flux d’énergie.
92
R3S en collaboration avec le NIST (via une présence dans le groupe de travail NIST ”Smart Grid Priority
Action Plan 2 - PAP2”), mène des travaux pour exploiter des réseaux sans fil dédiés Smart Grid en faisant évoluer
les standards sans fil actuel. Le but du projet étant de collecter des informations de consommation électrique. Ces
travaux seront suivis d’études sur les besoins en communications et échanges d’informations collectées pour gérer
l’énergie dans les grilles électriques. Les travaux en cours couvrent notamment les nouveaux véhicules électriques,
leurs batteries et leurs liens et relations avec la grille électrique. Cette activité est particulièrement importante,
pour son potentiel impact sur l’environnement et la gestion de l’énergie. Certaines de ces études, comme le projet
VELCRI financé par l’ADEME, sont menées dans un cadre collaboratif impliquant les industriels du domaine (on
compte parmi les partenaires du projet Renault, Schneider Electric et EDF) et dans un contexte pluridisciplinaire.
Les travaux s’intéressent notamment à l’identification des interactions véhicules à grille, au développement d’une architecture de communication sécurisée, à la gestion des charges, à la minimisation des impacts sur la grille électrique.
Des membres du laboratoire contribuent à la mise en oeuvre d’un environnement multi-utilisateur, multiopérateurs et distribué, où la batterie est un élément de stockage de l’énergie. Le projet en cours ITEA2 SEAS
nous permet de développer des activités de recherche en modélisation et prédiction des comportements des états
de la micro-grille.
SAMOVAR concevra des architectures de services génériques sensibles à l’énergie, pour faciliter la conception
d’applications adaptées, prenant en compte la dimension "énergie" dès leur conception. Dans ce contexte, les équipes
de SAMOVAR s’appuieront notamment sur leurs compétences en modélisation et optimisation de systèmes et de
réseaux, pour accroître l’efficacité énergétique des systèmes et contribuer au développement durable d’immeubles,
de villes et de micro-grilles électriques. Elles poursuivront donc leurs travaux sur la spécification et le développement
de services de gestion innovants pour les Smart Grids. Nos travaux porteront plus précisément sur les questions
suivantes.
– Nous souhaitons proposer des algorithmes de prévision du niveau de consommation d’énergie, avec les facteurs
d’erreurs associés. L’horizon de prédiction sera ajusté afin de mieux anticiper les pics, tout en limitant les
risques d’erreurs. Ceci devrait rendre plus efficaces les stratégies d’évitement actuellement déployées par les
opérateurs énergétiques.
– Nous comptons développer et étudier des algorithmes de facturation dynamique en s’appuyant sur la théorie
des jeux.
– Nous voulons spécifier et qualifier, dans les années à venir, de nouveaux modèles de données sémantiques
ouverts dédiés aux Smart Grids (mesures, données de monitorage et de contrôle, devices). Ces modèles
unifiés seront mis en oeuvre avec les facilitateurs de gestion associés (mécanismes d’inférence, d’indexation et
d’annotation sémantique). L’objectif des équipes intègre aussi le développement d’une base de connaissances
enrichie améliorant l’efficacité des mécanismes standards de contrôle et de gestion d’une grille électrique, tout
en simplifiant l’implémentation des nouveaux services à valeur ajoutée de gestion de l’énergie (efficacité et
flexibilité énergétique).
– Un des autres enjeux majeurs des Smart Grids pour les années à venir concerne le traitement distribué
de données massives (Big Data), avec introduction de plus d’intelligence, d’anticipation et d’automatismes
(apprentissage, modélisation d’historiques, prévision de données de production/consommation fiable, prise de
décisions multicritères distribuée). L’état des lieux montre que la grande majorité de ces algorithmes n’est
actuellement pas adaptée au traitement de données massives temps réel imposé par les Smart Grids : soit par
leur complexité et/ou leur temps de calcul qui explosent (e.g. rétro-propagation, réseaux Bayesiens, MOGA,
...) soit par leur fonctionnement non autonome qui requière un décideur externe (e.g. MAUT, ELECTRE,
PROMETHEE, ...). Afin de proposer des solutions à ces limitations, les équipes de SAMOVAR spécifieront
et qualifieront des algorithmes rapides adaptés aux données massives pour la classification et la prévision de
données.
– Nous étudierons la problématique de sélection multicritères et dynamique de fournisseurs d’énergie s’appuyant
sur des mécanismes d’indexation et d’annotation sémantique précédemment mentionnés.
– Les équipes de SAMOVAR travailleront sur l’optimisation de la gestion de la production et de la consommation
d’énergie au sein de micro-grilles, en tenant compte de leurs interactions avec des grilles territoriales (à base
d’agents intelligents distribués s’appuyant en particulier sur les résultats du projet SEAMLESS et sur les
modèles de données unifiés précédemment évoqués). Nous nous attèlerons notamment à la définition de
93
mécanismes de communication à mettre en oeuvre pour permettre aux micro-grilles de former des coalitions
afin d’optimiser les échanges d’énergies (ces études devraient se baser essentiellement sur la théorie des jeux).
– Nous poursuivrons nos études de l’optimisation de la consommation énergétique de parcs de véhicules électriques, avec prise en compte de leurs impacts sur la grille électrique (continuation notamment des travaux
débutés pendant le projet VELCRI).
– Nous souhaitons étudier les effets des aléas propres aux réseaux de communications (perte, délais) sur les
mécanismes de contrôle du réseau électrique.
En s’appuyant sur l’ensemble des travaux autour de l’efficacité énergétique et de la Smart Grid, et l’implication
de membres de R3S et de METHODES dans le réseau thématique TIC et Environnement de l’Institut MinesTélécom, le laboratoire prévoit donc de renforcer ses activités dans le domaine des STIC pour la gestion de l’énergie.
94
9
Production scientifique
Notre production scientifique est présentée par équipe selon la classification suivante :
Revues classées : Articles dans des revues internationales ou nationales avec comité de lecture répertoriés dans au
moins une des bases de données ISI Web of Knowledge et ERA/CORE (http ://core.edu.au/index.php/categories/team
liste de Février 2011).
Revues non classées : Articles dans des revues avec comité de lecture non répertoriés dans les bases de données
précédentes.
Conférences classées : Communications avec actes dans un congrès répertoriés dans au moins une des bases de
données internationales ISI Web of Knowledge et ERA/CORE.
Conférences non classées : Communications avec actes dans un congrès non répertoriés dans les bases données
précédentes.
Livres ou chapitres de livres à portée scientifique
Livres ou chapitres de livres à portée pédagogique
Directions d’ouvrages scientifiques
Standards : Contribution à des standards de normalisation
Autres productions : Logiciels enregistrés, rapport techniques, ...
Brevets : Brevets déposés.
Thèses : Thèses de doctorat soutenues.
HDR : Thèses HDR soutenues.
9.1
Equipe ACMES
Revues classées
[1] Dorsaf Zekri, Bruno Defude, and Thierry Delot. Building, sharing and exploiting spatio-temporal aggregates in vehicular networks. Accepted for publication, Mobile Information Systems, page 10, 2014.
[2] Sophie Chabridon, Denis Conan, Zied Abid, and Chantal Taconet. Building ubiquitous QoC-aware
applications through model-driven software engineering. Accepted for publication, Science of computer programming, (10) :1912–1929, October 2013.
[3] Sophie Chabridon, Romain Laborde, Thierry Desprats, Arnaud Oglaza, Pierrick Marie, and Samer Machara Marquez. A survey on addressing privacy together with quality of context for context management
in the internet of things. Accepted for publication, Annals of telecommunications, 2013.
[4] Bin Guo, Daqing Zhang, Zhu Wang, Xingshe Zhou, and Zhiwen Yu. Opportunistic IoT : exploring the
harmonious interaction between human and the internet of things. Accepted for publication, Journal of network
and computer applications, 2013.
[5] Zhu Wang, Daqing Zhang, Xingshe Zhou, Zhiyong Yu, Zhiwen Yu, and Dingqi Yang. Discovering and profiling overlapping communities in location based social networks. Accepted for publication, IEEE transactions
on systems, man, and cybernetics. Part A, Systems and humans, 2013.
[6] Zhangbing Zhou, Mohamed Sellami, Walid Gaaloul, Bruno Defude, and Mahmoud Barhamgi. Data
providing services clustering and management for facilitating service discovery and replacement. Accepted for
publication, IEEE transactions on automation science and engineering, 2013.
95
[7] Zhiwen You, Xingshe Zhou, Daqing Zhang, Christian Becker, and Gregor Schiele. Understanding social
relationship evolution by using real-world sensing data. Accepted for publication, World wide web, 2013.
[8] Hongguang Zhang, Hang Nguyen, Eduardo Martinez Gracia, Daqing Zhang, Bin Guo, Noel Crespi, and
Pedro Antonio Tudela Solano. Scalable multimedia delivery with QoS management in pervasive computing
environment. Accepted for publication, The journal of supercomputing, 2013.
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Augustin Alvarez Marquina, Mikel Penagarikano, Alberto Abad, Mehdi Boulaymen, Petr Schwarz, David van
Leeuwen, Javier Gonzalez-Dominguez, Mário Uliani Neto, Elhocine Boutellaa, Pedro Gomez Vilda, Amparo
Varona, Dijana Petrovska-Delacrétaz, Pavel Matejka, Joaquin Gonzalez-Rodriguez, Tiago de Freitas Pereira, Farid Harizi, Luis Javier Rodriguez-Fuentes, Laurent El Shafey, Marcus Angeloni, German Bordel, Gérard
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Brevets
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205
Thèses
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locuteur. PhD thesis, Informatique et Télécommunications, Université Pierre et Marie Curie - Paris 6, Institut Mines-Télécom-Télécom SudParis, Directeur de thèse : CHOLLET Gérard, Encadrant : PETROVSKADELACRÉTAZ Dijana, septembre 2013.
[1790] Igor Francisco Arias Lopez. Modélisation d’antennes et de systèmes focaux par décomposition sur une
famille de faisceaux gaussiens. PhD thesis, Informatique et Télécommunications, Université Pierre et Marie
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doct. : ESIGETEL, Université d’Evry Val d’Essonne, Institut Mines-Télécom-Télécom SudParis, Directeur de
thèse : DORIZZI Bernadette, Encadrants : ISTRATE Dan, BOUDY Jérôme, juillet 2013.
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thèse : ROSENBERGER christophe, DORIZZI Bernadette, octobre 2012.
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méthodes de Monte-Carlo séquentielles. PhD thesis, Th. doct. : Mathématiques, Université Pierre et Marie
Curie, Institut Mines-Télécom-Télécom SudParis, Directeur de thèse : DOUC Randal, octobre 2012.
[1796] Paulo Armando Cavalcante Aguilar. Réseaux évidentiels pour la fusion de données multimodales
hétérogènes : application à la détection de chutes. PhD thesis, Th. doct. : Informatique, Universidade Federal
do Ceara, Université d’Evry Val d’Essonne, Institut Mines-Télécom-Télécom SudParis, Directeur de thèse :
DORIZZI Bernadette, MOURA MOTA Josao César, Encadrants : BOUDY Jérome, ISTRATE Dan, octobre
2012.
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doct. : Mathématiques appliquées, Université Pierre et Marie Curie, Institut Mines-Télécom-Télécom SudParis,
Directeur de thèse : PIECZYNSKI Wojciech, avril 2011.
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thesis, Th. doct. : Informatique et télécommunications, Institut Mines-Télécom-Télécom SudParis, Université
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Pierre et Marie Curie - Paris 6, Directeur de thèse : SALUT Gérard, Encadrant : LEHMANN Frédéric, mars
2011.
[1803] Nesma Houmani. Analyse de la qualité des signatures manuscrites en ligne par la mesure d’entropie. PhD thesis, Th. doct. : Informatique, Université d’Evry Val d’Essonne, Institut Mines-Télécom-Télécom
SudParis, Directeur de thèse : DORIZZI Bernadette, Encadrant : GARCIA-SALICETTI Sonia, janvier 2011.
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(Conservatoire National des Arts et Métiers), Directeur de thèse : DELMAS Jean-Pierre, CHEVALIER Pascal,
novembre 2010.
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présence de multi-trajets) par des techniques de lancer de faisceaux Gaussiens. PhD thesis, Th. doct. : Informatique, Télécommunications et Electronique, Institut Mines-Télécom-Télécom SudParis, Université Pierre
et Marie Curie - Paris 6, Directeur de thèse : LETROU Christine, septembre 2010.
[1806] Jérôme Lapuyade-Lahorgue. Sur diverses extensions des chaînes de Markov cachées avec application
au traitement des signaux radar. PhD thesis, Th. doct. : Mathématiques appliquées, Université Pierre et Marie
Curie, Institut Mines-Télécom-Télécom SudParis, Directeur de thèse : PIECZYNSKI Wojciech, décembre 2008.
[1807] Ali Kazem. Particules déterministes généralisées en filtrage non-linéaire : applications défense et télécommunications. PhD thesis, Th. doct. : Automatique et Traitement du Signal, Université Toulouse III - Paul
Sabatier, Institut Mines-Télécom-Télécom SudParis, CNRS (UPR8001)-Université Toulouse 3-INPT-Institut
National des Sciences Appliquées de Toulouse, Directeur de thèse : SALUT Gérard, Encadrant : LEHMANN
Frédéric, septembre 2008.
[1808] Marc Oudin. Étude d’algorithmes de traitement d’antenne sur signaux large bande et signaux bande
étroite à antenne tournante. PhD thesis, Th. doct. : Mathématiques appliquées, Université Pierre et Marie
Curie, Institut Mines-Télécom-Télécom SudParis, Directeur de thèse : DEHEUVELS Paul, DELMAS Jean
Pierre, Encadrant : BARBARESCO Frédéric, février 2008.
HDR
[1809] Frédéric Lehmann. Traitement statistique pour les communications numériques et les images, février
2012. HDR : Université Pierre et Marie Curie Paris 6, février 2012.
207
208
10
Annexes
10.1
Présentation synthétique par équipe (Executive summary)
209
210
10.1.1
Equipe ACMES
211
212
10.1.2
Equipe METHODES
213
214
10.1.3
Equipe R3S
215
216
10.1.4
Equipe TIPIC
217
218
10.2
Composition du personnel au 1er Septembre 2013
Directeur du laboratoire : Jean Pierre Delmas, Prof et HDR
Directeurs adjoints du laboratoire : Monique Becker, Prof et Thèse d’Etat, Bruno Defude, Prof et HDR
Equipe ACMES (12 dont 5 HDR/Thèse d’Etat) :
Responsable Bruno Defude, Prof et HDR, section 6 du CoNRS
Djamel Belaid, Prof, section 6 du CoNRS
Sadok Ben Yahia, chercheur associé et HDR
Amel Bouzeghoub, Prof et HDR, section 6 du CoNRS
Sophie Chabridon, MdC, section 6 du CoNRS
Denis Conan, MdC, section 6 du CoNRS
Walid Gaaloul, MdC, section 6 du CoNRS
Alda Gancarski, MdC, section 6 du CoNRS
Claire Lecocq, MdC, section 6 du CoNRS
Chantal Taconet, MdC et HDR, section 6 du CoNRS
Samir Tata, Prof et HDR, section 6 du CoNRS
Daquing Zhang, MdC, section 6 du CoNRS
Equipe METHODES (12 dont 10 HDR/Thèse d’Etat) :
Responsable Walid Benameur, Prof et HDR, section 6 du CoNRS
Tulin Atmaca, Prof et HDR, section 6 du CoNRS
Monique Becker, Prof et Thèse d’Etat, section 6 du CoNRS
Hind Castel, Prof HDR, section 6 du CoNRS
Ana Cavalli, Prof et Thèse d’Etat, ssection 6 du CoNRS
Tijani Chahed, Prof et HDR, section 6 du CoNRS
John Paul Gibson, MdC, section 6 du CoNRS
Jérémie Jakubowicz, MdC, section 7 du CoNRS, chaire CNRS
Stéphane Maag, MdC et HDR, ssection 6 du CoNRS
Amel Mammar, MdC et HDR, section 6 du CoNRS
Michel Marot, Prof et HDR, section 6 du CoNRS
José Neto, MdC, section 6 du CoNRS
Equipe R3S (22 dont 12 HDR/Thèse d’Etat) :
Responsable Maryline Laurent, Prof et HDR, section 6 du CoNRS
Hossam Afifi, Prof et HDR, section 6 du CoNRS
Badr-Eddine Benkelfat, Prof et HDR, section 8 du CoNRS
Hakima Chaouchi, Prof et HDR, section 6 du CoNRS
Noël Crespi, Prof et HDR, section 6 du CoNRS
Hervé Debar, Prof et HDR, section 6 du CoNRS
Yann Frignac, MdC, section 8 du CoNRS
Joaquin Garcia-Alfaro, MdC, section 6 du CoNRS
Vincent Gauthier, MdC, section 6 du CoNRS
Marc Girot-Genet, MdC, section 6 du CoNRS
Yaneck Gottesman, MdC, section 8 du CoNRS
Badii Jouaber, MdC, section 6 du CoNRS
Anis Laouti, MdC, section 6 du CoNRS
Catherine Lepers, Prof et HDR, section 8 du CoNRS
Abdallah M’Hamed, Prof et HDR, section 6 du CoNRS
Hang Nguyen, Prof, section 6 du CoNRS
Daniel Ranc, Ingénieur recherche,
Eric Renault, MdC, section 6 du CoNRS
Nel Samama, Prof et HDR, section 7 du CoNRS
Alexandre Vervisch-Picois, MdC, section 7 du CoNRS
219
Djamal Zeghlache, Prof et HDR, section 6 du CoNRS
Qin Zou, Prof et HDR, section 8 du CoNRS
Equipe TIPIC (11 dont 8 HDR/Thèse d’Etat) :
Responsable François Desbouvries, Prof et HDR, section 41 du CoNRS
Marc Castella, MdC, section 7 du CoNRS
Jean Pierre Delmas, Prof et HDR, section 7 du CoNRS
Bernadette Dorizzi, Prof et Thèse d’Etat, section 7 du CoNRS
Randal Douc, Prof et HDR, section 41 du CoNRS
Dijana Petrovska Delacretaz, MdC, section 7 du CoNRS
Sonia Garcia Salicetti, Prof et HDR, section 7 du CoNRS
Frédéric Lehmann, MdC et HDR, section 7 du CoNRS
Christine Letrou, Prof et HDR, section 8 du CoNRS
Emmanuel Monfrini, MdC, section 41 du CoNRS
Wojciech Pieczynski, Prof et Thèse d’Etat, section 41 du CoNRS
Service support et commun :
Céline Bourdais, assistante de gestion administrative et financière, TCE CNRS 100%
Annie Plaza, assistante en ressources documentaires, AI CNRS (en retraite au 1/10/2013 100%
Christophe Gaboret, informatique support 10%
Jehan Procaccia, informatique support 10%
Frank Gillet, informatique support 10%
Françoise Abad, chargée de gestion au dépt. de RST de TSP 20%
Julie Bonnet, chargée de gestion au dépt. CITI de TSP 20%
Patricia Fixot, chargée de gestion au dépt. EPH de TSP 20%
Brigitte Houassine, chargée de gestion au dépt. INF de TSP 20%
Brigitte Laurent, chargée de gestion au dépt. LOR de TSP 20%
Valérie Mateus, chargée de gestion au dépt. RS2M de TSP 20%
Corine Leroux, documentaliste 5%
220
10.3
Séminaires transversaux et séminaires d’équipes
221
222
223
224
225
226
10.4
Thèses en cours
227
228
229
230
231
232
Tableau excel converti en pdf, vérifier suppression colonne financement
10.5
Organigramme
233
234
10.6
Règlement intérieur
235

Dossier d`Évaluation 2013-2014 - samovar umr 5157

Transcription

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