Janvier - Février - Mars - Avril - Mai - Octobre - Novembre - Décembre


Janvier : Jeudi 15 janvier 2009 de 14h00-15h00

Thème « certification des logiciels et automatique » :

1. Lieu :

Mines ParisTech, Bd Saint-Michel
salle  L-218.

2. Descriptif :

UN SEUL  EXPOSÉ: 14h00-15h00

Orateur: Eric Féron (Georgia-Tech)

Titre: Analyse et garanties sur les logiciels de commande (Exposé en pdf)

Résumé : La théorie de la commande a effectué des progrès considérables sur l'établissement de preuves du bon fonctionnement des systèmes en boucle fermée. Néanmoins, la relation entre ces preuves et le processus de certification des logiciels de commande tels que ceux utilisés par les systèmes aérospatiaux et automobiles reste ténue. Cela vient en partie de différences (apparentes) entre automaticiens et informaticiens sur la notion de "preuve" de bon comportement d'un système, ainsi que de différences (réelles) de vocabulaire utilisé. Dans cette présentation, on utilisera un exemple simple pour montrer comment les preuves de stabilité et performance disponibles pour des systèmes en boucle fermée peuvent être utilisées pour développer des preuves formelles sur le bon fonctionnement des logiciels correspondants à des niveaux arbitraires d'implantation. On en tirera des recommandations sur l'évolution future de pratiques telles que l'autocodage.

Sur l'orateur : Eric Féron est professeur de génie aérospatial au Georgia Institute of Technology. Ses intérêts portent sur l'application des théories de la commande, de l'optimisation et de l'informatique à des systèmes d'intérêt aérospatial. Son dernier livre est une traduction en anglais de la thèse de Bézout sur la théorie des systèmes d'équations algébriques. Eric Feron est ancien éleve de l'Ecole Polytechnique; Il a obtenu un DEA en informatique de l'X-ENS et un doctorat en génie aérospatial de Stanford University.


Février : Jeudi 12 février 2009 de 14h00-16h00

Thème « logistique, prospective et optimisation » :

1. Lieu :

Mines ParisTech, Bd Saint-Michel
salle  L-218.

2. Descriptif :

PREMIER EXPOSÉ: 14h00-15h00

Orateur: Olivier Davidau (CMA, olivier.davidau@mines-paristech.fr)

Titre: Valorisation de quotas de CO2 par prix d'indifférence

Résumé: Dans le cadre des efforts internationaux de réduction des émissions de gaz à effet de serre, l'Union Européenne a mis en place, pour un certain nombre de secteurs industriels, un système de permis d'émission de CO2. Ce système est organisé autour d'un marché sur lequel les acteurs peuvent acheter ou vendre des quotas afin de compenser leur surplus (ou déficit) d'émission de CO2 par rapport à un seuil autorisé.L'objet de notre recherche est de poser puis de résoudre le problème de contrôle stochastique que rencontre un industriel faisant partie de ce système d'échange de quotas. Cet industriel se trouve alors devant l'alternative suivante : acheter des quotas d'émissions pour couvrir ses émissions réelle ou prendre le risque de payer une taxe pour les émissions qui n'étaient pas couvertes par des permis d'émission. L'approche par prix d'indifférence consiste à comparer l'utilité de l'industriel pour chaque choix de stratégie (avec ou sans quotas) et d'en déduire un prix de quotas qui rendrait équivalent ces deux choix. Ce prix définit la limite au delà de laquelle l'industriel va changer de stratégie. Pour ce faire il faut calculer les utilités des différentes stratégies dans un univers incertain. Ce qui implique de résoudre un problème de programmation dynamique qui conduit au calcul d'une fonction valeur vérifiant une équation de type Hamilton-Jacobi-Bellman. Au delà du calcul d'un prix de quotas, on pourra s'intéresser à sa sensibilité aux différents paramètres du problème, dont le niveau de la taxe fixée pour les émissions excédentaires.

SECOND EXPOSÉ: 15h00-16h00

Orateur: Loïc Delaître  (CAOR, loic.delaitre@mines-paristech.fr)

Titre: Diminuer les impacts sur la congestion en améliorant la localisation des
aires de livraison

Résumé: Les plans d'aires de livraison se construisent de manière progressive en réponse aux demandes ponctuelles visant à résoudre certains problèmes locaux, sans que les aménageurs tiennent compte de possibles conséquences au niveau global. Or, si un plan est mal dimensionné ou si les aires sont mal réparties, l'efficacité des opérations de livraison en ville diminue rapidement. Un nombre insuffisant d'aires a pour conséquence de nombreux stationnements illicites pour cause de livraison, qui freinent l'écoulement des flux de véhicules, tandis qu'un nombre trop important de ces aires provoque une jachère inutile de l'espace public. Pour obtenir un bon équilibre, les autorités organisatrices de transports ont besoin d'outils permettant de diagnostiquer selon une vue globale les problèmes de logistique urbaine. Dans ce papier, nous présentons l'outil DALSIM© (Delivery Areas and Logistics Simulation), qui utilise conjointement la recherche opérationnelle et la dynamique des systèmes et associe un module dédié au fonctionnement des aires de livraison fondé sur les files d'attente à un module qui simule la propagation de la gêne occasionnée au trafic général par les livraisons. Sur la base de cet outil, nous nous intéressons plus particulièrement à l'impact de la localisation des aires de livraison sur les flux de circulation dans le cas de la ville de La Rochelle.


Mars : Jeudi 12 mars 2009 de 14h00-16h00

Thème « réalité virtuelle » :

1. Lieu :

Mines ParisTech, Bd Saint-Michel
salle  L-118.

2. Descriptif :

EXPOSÉ: 14h00-15h00

Orateur: Laure Leroy (CAOR,  laure.leroy@ensmp.fr)

Titre : amélioration des images stéréoscopiques par flou adaptatif: proposition de trois algorithmes. (Exposé en pdf)

Résumé: De plus en plus de prototypes se font en virtuel, Pour une meilleur perception, ces prototypes sont présenté en stéréoscopie. Mais certaines études ont montré que de hautes fréquences spatiales alliées à de fortes disparités des image stéréoscopique (lorsque l'objet virtuel est éloigné de l'écran) pouvait générer de la fatigue visuelle et de l'inconfort pour les personnes qui regardent ces images. Une méthode pour diminuer cette fatigue visuelle est donc de supprimer les hautes fréquences spatiales aux endroits des grandes disparités en temps réel. Je présenterai trois algorithmes qui permettent de couper ces hautes fréquences localement. Le premier est basé sur les transformées en ondelettes. Le deuxième algorithme est une variation de l'algorithme SURF. Le troisième est une programmation sur carte graphique de flou gaussien. Pour chaque algorithme, nous verrons les avantages, les inconvénients et nous chercherons les différences mathématiques entre chaque algorithme.

VISITE 15h00-16h00

Une visite de la salle de réalité virtuelle du CAOR est organisée par Philippe Fuchs                       


Avril : Jeudi 9 avril 2009 de 14h00-16h00

Thème « Mobile Mapping System » :

1. Lieu :

Mines ParisTech, Bd Saint-Michel
salle  L-218.

2. Descriptif :

PREMIER EXPOSé: 14h00-15h00

Orateur: Taha Ridene (CAOR, taha.ridene@mines-paristech.fr)

Titre : Fusion de données et géo-référencement d'images multi-sources : Recalage hétérogènes de données 3D d'environnements urbain

Résumé: Le développement des bases de données cartographiques 2D/3D a augmenté de façon considérable dans ces dernières années, se caractérisant par des portées à différentes échelles. Ces développements ont été poussés par de nombreux besoins, et soutenus par de véritables progrès technologiques, dont la diversité des approches de numérisation 3D. Ces approches se basent sur des méthodes de fusion et de mise en cohérence de données multi sources (données de positionnement, données images.). Les méthodes de fusion et de mises en cohérence sont précédées en général par des traitements préliminaires, tel que le recalage et le filtrage. Nous présenterons nos travaux dans le cadre du projet TerraNumerica, se rapportant à la thématique du recalage rigide. Nous avons recensé 3 scénarios de recalage 3D en lien avec les types de données manipulées :
-1- Recalage entre différentes données laser 3D issues du Système de Cartographie Mobile  Lara3D développé au centre de robotique;
-2- Recalage entre données laser Lara3D avec des données laser 3D issues d'un scanner fixe au sol;
-3- Recalage entre données Laser 3D Lara3D avec des données 3D aériennes : MNS (Modèle numérique de surfaces) produit par des approches de corrélation d'images satellitaires.

SECOND EXPOSé: 15h00-16h00

Orateur:Jorge Hernández (CMM, jorge.hernandez@mines-paristech.fr)

Titre : Analyse morphologique d'images pour la modélisation d'environnements urbains.

Résumé: La modélisation d'environnements urbains permet le développement de nombreuses applications telles que : la navigation 3D, la valorisation du patrimoine, le tourisme virtuel, la simulation d'évacuation en cas de catastrophe naturelle, l'étude de l'impact environnemental de l'aménagement urbain, la mise à jour de données cadastrales, etc.
Cette thèse se développe dans le cadre du projet TerraNumérica du pôle de compétitivité mondial Cap Digital. Ce projet a pour objectif le développement d'une plateforme de production et d'exploitation permettant d'augmenter la productivité et le réalisme de la modélisation d'environnements urbains synthétiques. Le but de cette thèse est de développer des algorithmes d'analyse d'images pour une interprétation sémantique de scènes urbaines.Nous disposons d'images de textures, ainsi que de nuages de points représentant la géométrie de la scène.
L'exposé abordera plusieurs aspects de l'analyse :
-1- Segmentation de nuages de points en pâtés de maisons;
-2- Filtrage de nuages de points en supprimant les artefacts (piétons, voitures, lampadaires.);
-3- Localisation du trottoir, permettant une modélisation au niveau du sol;
-4- Segmentation de pâtés de maisons en bâtiments indépendants;
-5- Division de façades en étages, localisation de fenêtres, permettant de paramétrer automatiquement les modèles de bâtiments.


Mai : Jeudi 14 mai 2009 de 14h00-16h00

Thème « estimation et géométrie de l'information » :

1. Lieu :

Mines ParisTech, Bd Saint-Michel
salle  L-218.

2. Descriptif :

PREMIER EXPOSé: 14h00-15h00

Orateur:Lionel Daniel (CMA, lionel.daniel@mines-paristech.fr)

Titre : Inférence et mesures dans les bases de connaissances incertaines et inconsistantes

Résumé: Le contexte applicatif de ma thèse est la détection de menaces maritimes visant le port industriel de Marseille.
Mes objectifs sont de
1) fournir à des experts un langage formel qui leur permette d'exprimer ces menaces, de
2) décrire un processus de détection robuste à l'inconsistance et l'imprécision sur l'incertitude des données capteurs, et de
3) mesurer la qualité des données capteurs (afin de reconfigurer ces capteurs).
Nous proposons d'exprimer les menaces au moyen d'automates où les conditions de transitions sont de la forme "Proba("BateauX_est_dans_ZoneY") >= 80%". Les données capteurs sont de la forme "Proba("BateauX_est_dans_ZoneY") >= 60%"; ces données peuvent être contradictoires. Le processus de détection de menaces doit décider si "Proba("BateauX_est_dans_ZoneY") >= 80%" est vraie d'après "Proba("BateauX_est_dans_ZoneY") >= 60%". Afin de répondre à cette question, des notions philosophiques de "sens commun" sont introduites sous forme de principes (travaux de Jeff Paris, Manchester, UK).  Ces principes nous dictent la décision à prendre. Des principes sont également élaborés dans le but (inachevé) de caractériser des mesures sur les données capteurs (mesures de dissimilarité, d'incohérence, d'inconsistance, d'information).

SECOND EXPOSé: 15h00-16h00

Orateur:Silvère Bonnabel (CAOR, silvere.bonnabel@mines-paristech.fr)

Titre : Calculer avec des matrices symétriques semi-définies positives de rang faible : une approche géométrique.

Résumé: Les matrices symétriques définies positives apparaissent dans de nombreuses branches de l'ingénierie et des mathématiques appliquées. Comme variables (programmation convexe, problèmes de LMI, équations de Lyapunov), matrices de covariance (statistiques, traitement du signal), tenseurs de diffusion (imagerie bio-médicale), méthodes à noyau (apprentissage). Il est naturel de s'interroger sur la manière de faire des calculs avec ces matrices (calcul de distances ou déviations, interpolation, moyennes, filtrage). Les liens avec la géométrie de l'information (les matrices sont vues comme des covariances de distributions gaussiennes) permettent d'équiper l'espace des matrices définies positives d'une métrique judicieuse (dite de Fisher ou naturelle), car invariante par changement de coordonnées. Cette métrique a récemment été utilisée dans plusieurs applications. La moyenne associée est connue sous le nom de « moyenne géométrique » de matrices. Ceci dit, la complexité numérique associée aux algorithmes utilisant les matrices définies positives étant typiquement de l'ordre de O(n3 ), elles ne peuvent pas être directement utilisées dans un nombre croissant de problèmes de grande dimension. Une solution classique pour réduire la complexité consiste à travailler avec des approximations de rang faible de ces matrices (noyaux de rang faible en apprentissage, filtre de Kalman de rang faible en océanographie ...).
Dans cet exposé nous présenterons deux géométries pour les matrices symétriques semi-définies positives (SDP) de rang faible. La première sera étudiée en détail et peut être vue comme une extension de la géométrie naturelle au cas du rang faible. La moyenne associée peut être vue comme moyenne géométrique de matrices de rang faible. La seconde géométrie, plus simple, sera simplement illustrée par un exemple d'apprentissage en ligne d'une matrice SDP de rang fixé (noyau de rang faible) à partir de l'observation de certaines de ses coordonnées, la contrainte de rang rendant le problème non-convexe. La méthode repose sur le choix adapté de cette géométrie et sur un algorithme de gradient stochastique.



Octobre : Jeudi 8 octobre 2009 de 14h00-16h00

Thème « apprentissage » :

1. Lieu :

Mines ParisTech, Bd Saint-Michel
salle  L-218.

2. Descriptif :

PREMIER EXPOSé: 14h00-15h00

Orateur:Mathieu Galtier (INRIA Sophia,Equipe NeuroMathComp mathieu.galtier@googlemail.com)

Titre : Learning Neural Fields : a mathematical framework to address cortical dynamics

Résumé: Computational neuroscience is a growing field of research. It pretends to bring some answers to the functioning of the Brain by considering mathematical models of either a single a nervous cell or a network of neurons.
In this talk, I will give an insight of the work done in my team (NeuroMathComp, INRIA Sophia) lead by Olivier Faugeras and then focus on my contribution. Based on a simplistic model of a neuron, we address the behavior of macroscopic neural networks which evolution is governed by a functional integro differential equation where the network connectivity plays a major role.
The basic properties of this Neural Field (well-posedness, stability, boundedness) will be first discussed.
Secondly, after a short summary of cortical anatomy, I will explain my contribution to the field: how correlation based learning can shape the network. The consequences in term of pattern recognition will be discussed. And I will conclude by designing the global architecture the cortex might implement.

SECOND EXPOSé: 15h00-16h00

Orateur:Fantine Mordelet (CBIO, fantine.mordelet@ensmp.fr)

Titre : Machine learning and kernel methods for reconstructing biological networks

Résumé: This presentation will focus on a particular type of biological network called a transcriptional regulatory network.Living cells are the product of gene expression programs that involve the regulated transcription of thousands of genes. The inference of transcriptional regulatory networks is thus needed to understand the cell's working mechanism, and can for example, be useful for the discovery of novel therapeutic targets. Still the size and complexity of biological data make it very challenging to solve such a problem.
I will first give a brief overview of a famous kernel method called 'Support vector machines' and I will then show how it can be applied to the inference problem mentioned above.



Novembre : Jeudi 12 novembre 2009 de 14h00-16h00

Thème « robots mobiles et drones » :

1. Lieu :

Mines ParisTech, Bd Saint-Michel
salle  L-218.

2. Descriptif :

PREMIER EXPOSé: 14h00-15h00

Orateur:Krzysztof Kozlowski (Poznan University of Technology, krzysztof.kozlowski@put.poznan.pl)

Titre : Application of polar-like coordinates in stabilization and trajectory tracking problems for selected nonholonomic systems

Résumé: In this presentation three nonholonomic systems are considered: a three-link manipulator with nonholonomic gears, a first order chained system and a unicycle mobile robot. For all considered systems polar-like coordinate transformation is used. For the three-link manipulator with nonholonomic gears regulation problem is considered. Robustness control issue around equilibrium point is discussed and switching algorithm is proposed in order to improve the control performance. For the first order chained system the discontinuous stabilizer is considered. Presented control strategy gives possibility to obtain fast convergence regulation errors without oscillatory behavior. A robustness of the controller in the neighborhood of the desired point is ensured via additional non-smooth techniques. A new control law which guarantees asymptotic stabilization for the unicycle mobile robot in trajectory tracking task is designed. In order to improve transient states continuous finite-time convergence algorithm for orientation control based on terminal sliding mode is used. The simulation results are given in order to show the effectiveness of the proposed control methods.

SECOND EXPOSé: 15h00-16h00

Orateur:Philippe Martin (CAS, philippe.martin@mines-paristech.fr)

Titre : Estimation d'état pour les drones aériens

Résumé: L'estimation de l'état (ou plus exactement de l'attitude et du vecteur vitesse) est primordiale pour le bon fonctionnement des drones aériens, en particulier à voilure tournante. En effet ces drones sont instables en boucle ouverte ; pour les piloter facilement et a fortiori pour les faire fonctionner de manière autonome, il est donc nécessaire de les stabiliser par un algorithme de commande en boucle fermée, algorithme qui utilisera forcement de manière directe ou indirecte une estimation de l'état. De nombreux capteurs sont susceptibles d'être utilisés : capteurs inertiels (cad gyroscopes et accéléromètres), GPS, magnétomètres, capteurs de pression, télémètres, radar Doppler, systèmes de vision, etc., chacun avec ses avantages et inconvénients. Les informations provenant des différents capteurs sont ensuite "fusionnées" en temps réel avec un modèle dynamique du système par l'algorithme d'estimation, afin de fournir (une estimation de) l'état du drone. On peut distinguer essentiellement deux approches du problème, avec également des avantages et des inconvénients : les estimateurs "génériques", qui supposent d'une manière ou d'une autre que les forces et/ou moments agissant sur le drone sont directement mesurés, et n'ont donc pas besoin d'en avoir une modélisation explicite; les estimateurs "spécifiques", qui utilisent explicitement une telle modélisation. L'exposé se propose d'aborder de manière synthétique les différents choix et compromis qui se posent pour la conception d'estimateurs, à la fois en termes de capteurs, d'approche et d'algorithmes d'estimation.



Décembre : Jeudi 10 décembre 2009 de 14h00-15h00

Thème « robots mobiles et drones » : (suite et fin du séminaire du 12 novembre 2009)

1. Lieu :

Mines ParisTech, Bd Saint-Michel
salle  L-218.

2. Descriptif :

PREMIER EXPOSÉ: 14h00-15h00

Orateur:Philippe Martin (CAS, philippe.martin@mines-paristech.fr)

Titre : Estimation d'état pour les drones aériens

Résumé: L'estimation de l'état (ou plus exactement de l'attitude et du vecteur vitesse) est primordiale pour le bon fonctionnement des drones aériens, en particulier à voilure tournante. En effet ces drones sont instables en boucle ouverte ; pour les piloter facilement et a fortiori pour les faire fonctionner de manière autonome, il est donc nécessaire de les stabiliser par un algorithme de commande en boucle fermée, algorithme qui utilisera forcement de manière directe ou indirecte une estimation de l'état. De nombreux capteurs sont susceptibles d'être utilisés : capteurs inertiels (cad gyroscopes et accéléromètres), GPS, magnétomètres, capteurs de pression, télémètres, radar Doppler, systèmes de vision, etc., chacun avec ses avantages et inconvénients. Les informations provenant des différents capteurs sont ensuite "fusionnées" en temps réel avec un modèle dynamique du système par l'algorithme d'estimation, afin de fournir (une estimation de) l'état du drone. On peut distinguer essentiellement deux approches du problème, avec également des avantages et des inconvénients : les estimateurs "génériques", qui supposent d'une manière ou d'une autre que les forces et/ou moments agissant sur le drone sont directement mesurés, et n'ont donc pas besoin d'en avoir une modélisation explicite; les estimateurs "spécifiques", qui utilisent explicitement une telle modélisation. L'exposé se propose d'aborder de manière synthétique les différents choix et compromis qui se posent pour la conception d'estimateurs, à la fois en termes de capteurs, d'approche et d'algorithmes d'estimation.