• Seminar@SystemX - Justin Dauwels

    Machine learning: from hype to reality. The field of machine learning has progressed rapidly in the recent years, fueled especially by new developments in deep learning. While such technologies are often hyped in the media, weaknesses of deep learning systems are starting to become obvious, potentially spelling trouble for mission-critical systems. Most current deep learning systems are brittle, since they typically do not encode or learn information about the physical world. For instance, state-of-the-art deep learning based object detection systems can potentially distinguish hundreds of animals, but do not necessarily know that birds fly or fish swim. In that sense, they are far from intelligent. The next generation of deep learning systems will be more robust, by letting them learn about the physical world. How such prior information can be encoded into the deep learning networks is an emerging area of research. In recent work, we have shown that convolutional neural networks for objection detection in images can be made substantially more robust to image transformations (occurring in real-world applications) and to adversarial attacks by incorporating prior knowledge about the physical world. We encode physical properties of objects by means of hidden variables, and let the model infer what physical transformations have taken place in a given scene. As an illustration, we will present the Affine Disentangled Generative Adversarial Network (ADIS-GAN). On the MNIST dataset, ADIS-GAN can achieve over 98 percent classification accuracy within 30 degrees of rotation, and over 90 percent classification accuracy against FGSM and PGD adversarial attack, outshining systems trained through data augmentation. We will also briefly outline ongoing application-oriented machine learning projects in our team related to intelligent transportation systems, and human brain & behavior. At the end of the talk, we will explore future research directions.

  • Seminar@SystemX - Frédéric Chazal

    Understanding the shape of data: a brief introduction to Topological Data Analysis Topological Data Analysis (TDA) is a recent and fast growing field at the crossing of mathematics, computer science and statistics. It is mainly motivated by the idea that topology and geometry provide a powerful approaches to infer, analyze and exploit robust qualitative and quantitative information about the structure of data. With the emergence and development of persistent homology theory, computational topology and geometry have brought new efficient mathematical and computational tools to infer, analyze and exploit the topological and geometric structure of complex data. The goal of this talk is to provide a short introduction to TDA and persistent homology through the presentation of a few problems, results and concrete applications (sensors data analysis, graph structured data classification, etc…).

  • Seminar@SystemX - Axel Parmentier

    Du bon usage de l’apprentissage statistique en recherche opérationnelle. Porté par la vague du big-data, le nombre de contributions à la frontière de la recherche opérationnelle (RO) et de l’apprentissage statistique n’a cessé de croître ces dernières années. Si l’apprentissage statistique s’appuie principalement sur l’optimisation continue, les algorithmes de la RO se sont révélés pertinents pour traiter certains problèmes d’apprentissage avec structure. Les méthodes de l’apprentissage statistique sont quant à elles fréquemment utilisées pour résoudre des problèmes historiquement traités par la recherche opérationnelle, le plus souvent sans succès, mais avec quelques réussites retentissantes. L’objectif de ce tutoriel est de présenter différents outils de l’apprentissage statistique, certaines de leurs applications pertinentes en RO, ainsi que des pièges à éviter. Après une introduction succincte de ces outils, nous ferons un bref panorama des contributions récentes de l’apprentissage statistique sur des problèmes de RO, puis nous nous focaliserons sur deux axes de recherche prometteurs : s’appuyer sur l’apprentissage pour accélérer les algorithmes, et tirer parti des modèles graphiques probabilistes pour l’optimisation en présence d’aléa.

  • Seminar@SystemX - Vassilis Christophides

    Detecting Outliers in IoT Data Streams IoT-based systems typically collect data continuously produced by a large number of devices (aka ìthingsî) and analyze them in (sub-)seconds in order to act promptly in different contexts (personal healthcare, cyber-physical security, industrial plant monitoring, etc.). A critical aspect for gaining insights from IoT data is to control their quality, i.e., check whether data exhibit various forms of impurities as for example outliers. An outlier data point maybe the outcome of an error in the data collection or sensing process (e.g., due to a problem with measuring device or the presence of noise) or of a change in the data generation process per se (e.g., unobserved data patterns, events). In this talk, we will describe the requirements of IoT data analytics and present several algorithms for exact or approximate outlier detection. In particular, we will focus on semi-supervised and unsupervised methods for detecting outliers in batch and stream data processing. We will explain the definition ìoutlyingnessî, i.e., why outlier data differ from the other data, in distance or density-based algorithms along with their computational and communication requirements. We conclude with a number of open research issues for detecting outliers in collections of IoT data streams that might be geographically distributed in edge and fog architectures.

  • Seminar@SystemX - Pavlos Moraitis (LIPADE – Université Paris Descartes)

    Computational argumentation is an important domain in the field of Artificial Intelligence. Accumulated over more than two decades, there is nowadays a vast literature on various aspects of argumentation, such as abstract argumentation frameworks and their semantics, structured argumentation frameworks, and more recently on a particular topic called argumentation dynamics. Also over the last two decades there has been an increasing interest in applying argumentation to analyze and solve practical problems in the area of Artificial Intelligence (AI). The natural link of argumentation to human reasoning makes Computational Argumentation an appropriate framework for applications in AI. Moreover argumentation satisfies the need for explainable AI. A wide class of applications of argumentation concerns decision problems in dynamic and incomplete, or uncertain, environments. In this talk we will start by presenting some basic notions in computational argumentation and then we will present an abstract argumentation framework called “Control Argumentation Frameworks (CAFs)” and a structured argumentation framework called “Logic Programming with Priorities (LPP)” and its associated system GORGIAS and we will show how they can be used for modeling autonomous agents reasoning. Then we will present how they can be used for modeling multi-agent dialogues (e.g. negotiation, deliberation). Finally we will show how these theoretical frameworks can be used for modeling decision making problems under incomplete, conflicting and contextual knowledge in real world applications.

  • Seminar@SystemX - Arvind Easwaran

    Modern cyber-physical systems (CPS) such as autonomous vehicles and industrial manufacturing systems are expected to perform complex functions under highly dynamic operating environments. Increasingly, to cope with the complexity and scale, these functions are being designed (semi) autonomously, including the use of Machine Learning (ML) techniques in some cases. For example, rule-based distributed resilience management frameworks have been developed for handling faults in industrial CPS. More recently, at the other end of the autonomy spectrum, perception systems in autonomous vehicles have been designed using ML techniques such as deep neural networks. A key challenge in the design of such autonomous systems is how to achieve high safety assurance. In this talk I will present preliminary results from two different research projects that aim to address this safety assurance problem for autonomous systems. In the first part, we focus on systems designed using ML techniques, and in particular, consider the problem of non-representativeness of the training set. We design a metric based on Gini index to measure the density of the training set in any given input sub-space, and show that this metric has a strong correlation to the loss function in a variety of case studies. We also develop a scalable heuristic using global feature importance to partition any input space into sub-spaces for which the above correlation holds. In the second part of the talk, I will present a hierarchical resilience management framework for handling faults based on formally verifiable parametric assume-guarantee contracts. An application of this framework in industrial CPS will also be discussed.

  • Seminar@SystemX - Machine learning in scientific workflows - Philippe Pucheral

    During this talk, Balázs Kégl describes his contributions to scientific ML workflow building and optimization, which have been carried out within the Paris-Saclay Center for Data Science. He starts by mapping out the different use cases of machine learning in sciences (data collection, inference, simulation, hypothesis generation). Then he details some of the particular challenges of ML/science collaborations and the solutions they built to solve these challenges. He briefly describes the open code submission RAMP tool that they built for collaborative prototyping, detail some of the workflows (e.g., the Higgs boson discovery pipeline, El Nino forecasting, detecting Mars craters on satellite images), and presents results on rapidly optimizing machine learning solutions.

  • Seminar@SystemX - René Amalberti (Académie des Technologies)

    Le pilotage de la sécurité : l'apport des modèles systémiques... pour aller au-delà des idées reçues ou trop simplistes. La sécurité industrielle et des services à risques est un sujet complexe, sans réponse procédurale unique. Elle obéit à des logiques systémiques de comportements différents selon les industries et services, qu’il est important de modéliser pour trouver la juste approche.  Le niveau d’exigence de sécurité évolue par cycles en fonction des innovations, du modèle économique, et d’éléments fondamentaux associés à la gouvernance et aux liens humains dans l’entreprise (culture corporate et culture de sécurité).  C’est un domaine où les contresens et fausses bonnes idées sont légions. L’exposé résume trente ans de recherches sur le sujet, détricote les fausses idées, et pointe les défis du futur en la matière.

  • Seminar@SystemX - Philippe Pucheral (UVSQ)

    Protection de la vie privée : potentiel et paradoxe du Cloud Personnel A l’heure où nos comportements quotidiens, domaines d’intérêts, déplacements sont captés et finement scrutés à des fins commerciales, le nouveau règlement européen RGPD tente de rétablir un contrôle de l’individu sur l’exploitation de ses données personnelles. Il consacre notamment des principes tels que le Privacy-by-Design et le droit à la portabilité, permettant à chaque individu de récupérer une copie numérique des données détenues sur lui par tout organisme. Cette (r)évolution ouvre la voie à un nouveau paradigme appelé Cloud Personnel, permettant à tout un chacun de récupérer, structurer, analyser, partager l’intégralité de son patrimoine numérique, sous son contrôle et pour un bénéfice personnel ou sociétal. Cependant, la protection effective des données est étroitement liée à des choix d’architecture des plateformes techniques de cloud personnel. Mal pensé, le remède peut s’avérer pire que le mal. Cette présentation illustrera les défis architecturaux liés à la mise en œuvre du Cloud Personnel et détaillera quelques challenges scientifiques associés.

  • Seminar@SystemX - Dominique BARTH (UVSQ)

    La ville numérique et l’enjeu de la mobilité : tentative d’approche systémique L’exposé tentera tout d’abord de replacer la mobilité urbaine et péri-urbaine sous un angle systémique, tant du point de vue des transports que de la mobilité comme un service. Ce point de vue sera ensuite illustré par quelques axes de recherche menés au sein du laboratoire DAVID concernant la mobilité et la ville numérique.

  • Seminar@SystemX - Etienne Côme (GRETTIA - Ifsttar )

    Analyse exploratoire de traces numériques de mobilité. Quelques résultats sur les systèmes de vélos en libre service et de transports en commun. Les systèmes de mobilités modernes génèrent un nombre important de traces numériques qu’il convient d’analyser pour comprendre et optimiser le fonctionnement de ces systèmes. Ces données se distinguent des sources classiquement utilisées pour appréhender les comportements de mobilité (enquête globale transport, enquête ménage déplacement) et nécessitent des méthodes nouvelles pour essayer de tirer partie de l’information qu’elles recèlent. Après avoir présenté ce contexte général et les particularités des traces numériques de mobilité par rapport aux données d’enquêtes classiques, nous détaillerons différents travaux exploratoires menés dans ce contexte pour mieux cerner ces nouvelles sources et leurs potentialités. Nous verrons en particulier comment les données de stocks des systèmes de Vélos en Libre Service (VLS) peuvent être mobilisées pour résumer le comportement de ces systèmes et faciliter leurs comparaisons. Nous présenterons également des travaux d’analyse exploratoire et de visualisation des données de flux voyageurs qui offrent des perspectives intéressantes pour l’analyse fine des usages et de la dynamique des missions origine/destination réalisées par les usagers de transport en commun. Nous présenterons des résultats sur l’exploration de ces données massives aussi bien dans le contexte des VLS que dans celui des transports en commun (métro/RER).

  • Seminar@SystemX - Grégoire Allaire (Ecole polytechnique)

    Taking into account additive manufacturing constraints in topology optimization of structures We propose some new functionals, to be used in shape and topology optimization problems as a means to enforce the manufacturability of structures by additive manufacturing processes. Instead of considering merely the final shape, they aggregate objective functions (like compliance) for all the intermediate structures of the shape appearing in the course of its layer by layer assembly and subject to their self-weights or to thermal loadings due to the fabrication process. Typically, these functionals penalize overhangs, thermal residual stresses and thermal deformations in the build direction. We compute their shape derivatives and implement them into a shape and topology optimization algorithm based on the level set method. It turns out that this class of constraint functional is very costly to evaluate, due to the large number of successive layers required to build the final shape (each of them requiring a finite element analysis). Therefore, we introduce an interpolation algorithm which significantly accelerates the computational effort. Eventually, a numerical validation and some concrete examples are discussed.

  • Seminar@SystemX - Vincent Mousseau et Wassila Ouerdane

    Interactive Recommendation and Explanation for Multiple Criteria Decision Analysis From the first expert systems to the recent recommender systems, decision-aiding has been a central concern in Artificial Intelligence. Very soon, it has become clear that providing recommendations was only part of the challenge: as decision-aiding tools become everyday more popular and more sophisticated, it is of utmost importance to develop their explanatory capabilities. Consequently, "Why should I trust you?" is a question every system should be prepared to answer - especially when the stakes are high. More precisely, there is a growing demand of institutions and citizens to make algorithmic decisions transparent and trustworthy. We interpret this requirement in the strong sense of “accountability”, when the recipient of the recommendation is able to defend it before other, skeptical, stakeholders of the decision. In this seminar, we will present how the requirements of explainable Artificial Intelligence shed a new light on multiple criteria decision aid, and in particular how interactive process by which a preference model is learned from the DM can be enhanced by explanation features.

  • Seminar@SystemX - Themis Palpanas - Data Series Management

    There is an increasingly pressing need, by several applications in diverse domains, for developing techniques able to index and mine very large collections of sequences, or data series. Examples of such applications come from social media analytics and internet service providers, as well as from a multitude of scientific domains. It is not unusual for these applications to involve numbers of data series in the order of hundreds of millions to billions, which are often times not analyzed in their full detail due to their sheer size. However, no existing data management solution (such as relational databases, column stores, array databases, and time series management systems) can offer native support for sequences and the corresponding operators necessary for complex analytics. In this talk, we argue for the need to study the theory and foundations for sequence management of big data sequences, and to build corresponding systems that will enable scalable management and analysis of very large sequence collections. We describe recent efforts in designing techniques for indexing and mining truly massive collections of data series that will enable scientists to easily analyze their data. We discuss novel techniques that adaptively create data series indexes, allowing users to correctly answer queries before the indexing task is finished. Finally, we present our vision for the future in big sequence management research, including the promising directions in terms of storage, distributed processing, and query benchmarks.

  • Seminar@SystemX - Léo Liberti - Distance Geometry in Data Science

    Many problems in data science are addressed by mapping entities of various kind to vectors in a Euclidean space of some dimension. Most of these methods (e.g. Multidimensional Scaling, Principal Component Analysis, K-means clustering, random projections) are based on the proximity of pairs of vectors. In order for the results of these methods to make sense when mapped back, the proximity of entities in the original problem must be well approximated in the Euclidean space setting. If proximity were known for each pair of original entities, this mapping would be a good example of isometric embedding. Usually, however, this is not the case, as data are partial, wrong and noisy. I shall survey some of the methods above from the point of view of Distance Geometry. Plus d'informations ici : http://www.irt-systemx.fr/leo-liberti-cnrs-ecole-polytechnique-animera-un-seminarsystemx-le-18-janvier/

  • Seminar@SystemX - Daniel Augot - Fonctions de hachage et blockchains

    La preuve de travail (proof-of-work) est une manière robuste de permettre une élection du validateur du bloc courant dans les blockchains sans autorisations (permissionless). Dans Bitcoin a été choisie la fonction de hachage SHA256, « prise sur étagère », et une course à la puissance s’en est suivie, avec du matériel de plus en plus spécailisé pour miner (CPU, GPU, FPGA, ASIC), à l’encontre de la vision décentralisatrice des origines. Litecoin est une blockchain assez ancienne, qui utilise une autre fonction de hachage censée être résistante à l’optimisation matérielle. Ethereum a conçu sa propre fonction de hachae, zcash utilise equihash, iota a conçu une fonction qui a été « cassée », etc. Dans ce exposé, on étudiera ces fonctions, et les différents choix de fonction de hachage pour l’élection du mineur gagnant dans ces blockchain.

  • Seminar@SystemX - Antoine Rauzy - Six theses for MBSE & MBSA

    Titre complet : Six theses for Model-Based Systems Engineering and Model-Based Safety Assessment We entered the era of model-based systems engineering. Each industrial system comes with dozens, if not hundreds, of models. Therefore, models must be taken seriously and considered as first class citizens. The emerging science of complex systems is the science of models. This presents a number of challenges: - Better understand the nature of models and their roles in industrial processes; - Develop the “Art of Modeling” in each engineering discipline; - Manage models throughout the life cycle of systems; - Design tools and methods to support the integration of engineering disciplines/processes through the integration of models they produce; and, - Teach and motivate an appreciation of modeling to (future) engineers. Meeting these challenges is not possible without solid conceptual foundations. In this talk, we present six theses to organize the discussion about foundations, with a focus on two engineering disciplines — system architecture and safety analysis — and the interactions of these two disciplines.​

  • Seminar@SystemX - Alexandre Aussem - Inférence causale et paradoxes

    Au cours de cet exposé, Alexandre Aussem présente les applications des réseaux bayésiens à la prédiction, à l’inférence causal, à la correction de biais et à l’élucidation de certains paradoxes (et controverses) sur lesquels les statisticiens et les chercheurs en sciences sociales ont buté au 20e siècle. Il évoque également comment l’inférence causale a permis de faire la lumière sur des litiges juridiques portant sur la discrimination sexuelle à l’embauche et au recrutement.

  • Seminar@SystemX - Albert Bifet - Massive Online Analytics for the Internet of Things (IoT)

    Big Data and the Internet of Things (IoT) have the potential to fundamentally shift the way we interact with our surroundings. The challenge of deriving insights from the Internet of Things (IoT) has been recognized as one of the most exciting and key opportunities for both academia and industry. Advanced analysis of big data streams from sensors and devices is bound to become a key area of data mining research as the number of applications requiring such processing increases. Dealing with the evolution over time of such data streams, i.e., with concepts that drift or change completely, is one of the core issues in stream mining. In this talk, I will present an overview of data stream mining, and I will introduce some popular open source tools for data stream mining.

  • Seminar@SystemX - Nicolas Vayatis - Optimisation séquentielle et machine learning

    Titre complet: Nouvelles perspectives sur l’optimisation séquentielle et les plans d’expérience grâce au machine learning. Dans la simulation numérique ou la conception de systèmes, on peut souvent formaliser les questions de plan d’expérience ou les problèmes inverses comme des problèmes de régression généralisés qui mettraient en correspondance espace de conception et espace de performance. Dans ces contextes, il est plutôt question de « small data » car les évaluations ou la réalisation de prototypes sont coûteux, il est pourtant tout aussi crucial de développer des approches dites prédictives permettant d’explorer ces espaces, parfois structurés, de façon ciblée. Au cours de l’exposé, un cadre méthodologique permettant de mettre en œuvre des algorithmes d’apprentissage répondant aux enjeux de la prise de décision sera proposé. Les perspectives de la démarche proposée seront illustrées sur des exemples académiques ainsi que sur dans des applications dans le cadre de projets collaboratifs.

  • Seminar@SystemX - Christophe Tournier - Vers une chaine numérique intégrée en fabrication additive

    La fiabilisation de l’intégration numérique autour de la fabrication additive est aujourd’hui un enjeu majeur pour le développement de cette filière qui doit relever plusieurs défis. La FA modifie de nombreuses activités d’ingénierie sur l’ensemble du cycle de vie d’un produit. Elle remet en question la façon même de concevoir les produits, de spécifier leur performance et de configurer les unités de production. Il s’agit de définir une chaine numérique cohérente avec ces nouveaux objets, de développer de nouvelles méthodes intégrées de conception et de fabrication, de nouveaux outils de CAO, de simulation numérique, mais aussi de sécuriser les transferts de données. En fabrication additive, le procédé génère la géométrie de la pièce ainsi que ses caractéristiques mécaniques et structurale en même temps. Il doit permettre de respecter les exigences de tenue en service. Une attention particulière doit donc être apportée à la maitrise du bain de fusion et les trajectoires de lasage y jouent un rôle très important. Le calcul de la trajectoire doit donc intégrer les variations du champ de température dans la pièce au cours du temps. De plus, la trajectoire doit être cinématiquement admissible, c’est à dire compatible avec les performances des chaines optiques et mécaniques et de la commande. Dans le cas contraire, la position et la vitesse de parcours ne sont pas celles programmées et l’énergie transférée n’est plus maitrisée. Cette présentation vise donc à balayer les problématiques de la chaine numérique et à mettre l’accent sur l’intégration du calcul des trajectoires dans la chaine numérique en vue d’une optimisation globale du procédé.

  • Seminar@SystemX - Alexandra Millonig - The Human Factor of Successful Mobility Solutions

    To reach current ambitions climate goals developing smart, efficient and green mobility products and services is not enough; significant mobility behaviour change can only be achieved by also considering the citizens’ ability to use new solutions and by supporting their motivation to break old habits. Starting from a transdisciplinary theoretical model explaining the main determinants of mobility behaviour, the talk will elaborate on three key aspects of human-centered mobility research: Identify (differentiate and explore homogeneous behaviour groups), Involve (develop and combine qualitative and quantitative methods for comprehensive research) and Inspire (design products, services and strategies for triggering behaviour change) and how these aspects are reflected in our modeling approaches. The talk will conclude with a selection of exemplary projects and an outlook on future activities.

  • Seminar@SystemX - Sonia Adelé - Comprendre la mobilité pour concevoir les systèmes

    Cette communication vise à exposer et mettre en perspective comment l'ergonomie francophone peut être appliquée au domaine de la mobilité. Nous commencerons par une brève définition de cette discipline, ses concepts centraux et ses méthodes. Nous insisterons sur l'importance d'étudier l'activité réelle et l'interaction des composantes de la situation de déplacement. Dans un second temps, nous évoquerons plus particulièrement trois projets de recherche. Ces exemples nous permettront d'illustrer de façon concrète comment l'ergonomie peut 1/ étudier le comportement des usagers des transports en commun en situation perturbée pour la modélisation (projet MIC - SystemX) ou 2/ participer à la conception d'un service de covoiturage domicile-travail.

  • Seminar@SystemX - Vincent Leclère - Decomposition methods for stochastic optimization problems

    A lot of industrial problems consists in managing a dynamic system over time by minimizing costs while satisfying all constraints. Most of the times some parameters are unknown or random and can be represented as stochastic process. Multistage stochastic optimization is the field of mathematics that deals with such problems. Even medium sized multistage stochastic program are numerically challenging. One way of dealing with these problems consists in decomposing them in smaller subproblems that are easier to solve. The subproblem will then send information over the solution to a master program that will adapt them. Iteratively the solution of the subproblem should leads to a solution to the global problem. Decomposition approach for deterministic problems are well-known, but extending them to a stochastic setting can be quite tricky. In this talk we will present the framework of multistage stochastic program and show different decomposition methods highlighting the use case conditions of these methods.

  • Seminar@SystemX - Luigi Atzori - QoE Management for Internet Applications

    Full title: QoE Management for Internet Applications: Technologies and Challenges The talk starts by presenting the current approaches for a QoE-aware service management in the Internet, i.e., application oriented or network management, which are mostly characterized by the tools available by the stakeholders implementing the process and also by their own interests. Then, the current limits and issues of these approaches are highlighted, together with the current directions of development in the field. These are mostly characterized by a strong evolution towards the virtualization of the services through the introduction of the SDN and NFV paradigms. These allow for a more flexible management of the services with a better control of the QoE and for a potential stronger cooperation among the different actors involved in the service provisioning chain.

  • Seminar@SystemX - Eric Ballot - Quand la logistique s’inspire du numérique

    Titre complet : Quand la logistique s’inspire du numérique : vers un internet physique L’Internet digital repose sur l’interconnexion de l’ensemble des réseaux informatiques. Il a connu un développement fulgurant et a notamment fait émerger de nouveaux services et usages. L’Internet Physique s’attache pour sa part à interconnecter les prestations logistiques de manière à les rendre plus efficientes et à proposer également de nouveaux services. Cette interconnexion repose sur plusieurs dimensions (physique, informationnelle, processus et réseaux) qui ont été explorées et sont en cours de définition. Les gains d’efficience démontrés par simulation sont majeurs : augmentation des taux de remplissage des moyens de 60% à plus de 90%, augmentation du report modal, réduction des stocks de 30 à 40%, diminution des émission de CO2 de 60%, de la congestion… tout en préservant ou en améliorant le service. En conséquences, les travaux menés s’attachent maintenant à définir les moyens de mettre en œuvre l’interconnexion à travers des projets de R&D et d’innovation porté par des projets de recherche européen, plusieurs start-ups et des organismes internationaux comme GS1 ou The Consumer Goods Forum. Ainsi de nouveaux conteneurs sont en cours d’étude, des standards de communication de données logistique sont proposés, des solutions pilotage de stockages décentralisés ont été définies, ainsi de places de marché à même de tirer parti des nouvelles possibilité offertes par l’interconnexion des réseaux logistiques. Il s’agit donc d’une réflexion d’ensemble invitant à repenser l’écosystème logistique qui est proposé avec des impacts majeurs pour ses acteurs, ses utilisateurs et la société dans son ensemble.

  • Seminar@SystemX - 19 janvier - Philippe Leray - Advances in Learning with Bayesian Networks

    Bayesian networks (BNs) are a powerful tool for graphical representation of the underlying knowledge in the data and reasoning with incomplete or imprecise observations. BNs have been extended (or generalized) in several ways, as for instance, causal BNs, dynamic BNs, Relational BNs, … In this talk, we will focus on Bayesian network learning. BN learning can differ with respect to the task : generative model versus discriminative one ? Then, the learning task can also differ w.r.t the nature of the data : complete data, incomplete data, non i.i.d data, number of variables number of samples, data stream, presence of prior knowledge …Given the diversity of these problems, many approaches have emerged in the literature. I will present a brief panorama of those algorithms and describe our current works in this field.

  • Seminar@SystemX - Jean-Patrick Lebacque - Évolution des systèmes de transports

    Les systèmes de transport se complexifient et sont amenés à évoluer très rapidement. Les pressions qui induisent cette évolution sont multiples: économiques, environnementales, sociétales et technologiques. La modélisation des systèmes de transport vise à la simulation, pour l’aménagement, la planification et l’évaluation, et aussi à la gestion. La modélisation du trafic a reposé pendant très longtemps sur des idées introduites dans les années 50, avec des schémas d’interaction entre agents très simples. Ces schémas doivent désormais être complètement remaniés. Il s’agit d’une part de prendre en compte la multiplicité des types de véhicules et des usages: motorisation classique ou électrique, taxis, utilitaires, bus, autolibs, auto-partage…, de la communication: véhicules connectés ou non, véhicules autonomes ou non, des aspects énergétiques (recharge/échange d’énergie)… Par exemple les flux d’information sont quasi instantanés alors que l’interaction à vue entre conducteurs repose sur leurs réflexes, avec une vitesse de propagation assez faible de l’information. Il faut ajouter enfin qu’une bonne gestion des réseaux passe par une approche globale qui requiert une capacité de modéliser les très grands réseaux. L’objet de l’exposé est de faire le point sur l’évolution de la modélisation macroscopique du trafic en réponse à ces changements et ces innovations.

  • Seminar@SystemX - Papadimitratos Panagiotis - Security and privacy for vehicular communications

    There has been significant progress towards rolling out security and privacy solutions for vehicular communication (VC) systems. What remains a challenge is how such solutions will scale as the penetration (the fraction of vehicles that are secure and privacy-enhancing VC-ready) increases. How is the verification of hundreds (or even thousands) of messages per second to be handled? How is credential management to be structured at a global scale and what resources would be needed for that security and privacy infrastructure locally (e.g., to service vehicles for a sizeable city)? Concerned with these questions, we discuss recent research results on (i) efficient message verification and (ii) the design and performance of the credential management infrastructure.

  • Seminar@SystemX - Stephan Haar - Analyse causale dans les systèmes à événements discrets

    "Post hoc non est propter hoc / after this, but not because of this'' Stephan Haar take a look at the notion of causal description and explanation in concurrent discrete event systems. The guiding question is how the use of occurrence nets allows to go beyond chronological ordering in monitoring behaviour and to extract what really led, or even caused, what was registered about a real process. The talk will discuss tasks such as observing, discovering, diagnosing and testing with causal precedence ordering, in a common formal frameworkof Petri nets.

  • Seminar@SystemX - Dominique Sciamma - Représentations et Innovations

    Comment innovons-nous ? A partir de quoi créons-nous ? Ou plutôt : Comment n’innovons-nous pas ? A partir de quoi ne créons-nous pas ? La réponse est dans nos représentations ! Et elles sont dérangeantes, perturbantes, destructrices et… libératrices !

  • Seminar@SystemX - Jean-Louis Giavitto - Systèmes cyber-temporels

    Systèmes cyber-temporels : accorder le temps de l’homme et de la machine dans les systèmes multimedia interactifs Les systèmes cyber-physiques sont des systèmes où des algorithmes commandent des entités physiques. Ils sont donc amenés à mesurer et contrôler des quantités physiques (courant, vitesse, etc.). Par analogie, les systèmes cyber-temporel sont des systèmes informatiques amenés à mesurer et à produire des relations temporelles complexes. Les systèmes interactifs multimédia sont des exemples de tels systèmes. Dans ce contexte, l’interaction musicale en temps réel avec des musiciens humains pose des problèmes difficiles : il faut gérer des événements et des durées dans plusieurs repères temporels qu’on ne sait faire coïncider qu’approximativement, comme par exemple le repère propre à l’instrumentiste, celui de la partition écrite par le compositeur et celui du temps physique de la performance. Et les relations temporelles impliquent plusieurs échelles : il faut articuler les flux audio bas niveaux correspondant à des modèles de temps périodiques, avec des événements de contrôle asynchrone de haut-niveau (temps événementiel). Ces problématiques sont au cœur du projet Antescofo. Antescofo couple un module d’écoute qui suit le jeu d’un instrumentiste et le localise dans une partition avec un module réactif qui permet de programmer et gérer de manière très fine la temporalité des actions électroniques en accord avec ce qui se passe sur scène. L’exposé présentera les modèle du temps à l’œuvre dans Antescofo et leur synchronisation, l’approche utilisée pour extraire le tempo des événements musicaux et son usage dans la gestion des durées, ainsi que l’architecture de la machine réactive. Validé à travers de nombreuses œuvres de musique mixte (J. Harvey, M. Stroppa, P. Manoury, P. Boulez… avec des orchestres comme Los Angeles Philarmonics, Berlin Philharmonics, BBC Orchestra, l’Ensemble Inter Contemporain, etc.), le système Antescofo, qui s’inspire des travaux sur les langages temps réel comme Esterel, ouvre de nouvelles problématiques de recherche en considérant explicitement l’humain et sa temporalité dans la boucle système/environnement. Il ouvre aussi de nouvelles dimensions créatives dans le domaine de l’interaction musicale et de la musique mixte.

  • Seminar@SystemX - Frédérique Pain - Démarche centrée utilisateur / Innovation par le design

    Entre injonction d’innover, changement de paradigme, nouvelles représentations, 3ème, voire 4ème révolution industrielle, le design est porteur de valeurs de transformation dont notre siècle a besoin. Je vous propose une petite excursion dans l’innovation par le design, principes fondateurs, actrices/acteurs contemporaines/contemporains et mise en perspective.

  • Seminar@SystemX - Nicolas Nova - Futurs ? La panne des imaginaires technologiques

    Les visions du futur s’appuient-elles encore sur les mêmes mythes ? Le réel dépasse chaque jour la science-fiction ? Quels sont les imaginaires en cours de construction ? D’autres champs que la science-fiction explorent aujourd’hui des futurs possibles. En s’intéressant à notre rapport aux objets numériques, artistes, designers, programmeurs ou architectes permettent un renouveau des imaginaires technologiques.

  • Seminar@SystemX - Dominique Bolignano - Proven Security for the Internet-of-Things

    The large scale deployment of connected devices and of the Internet of Things (connected cars, smart homes and buildings, eHealthcare, wearables, smart grids, Industry 4.0, etc.) will not be possible without resolving the current major security issues and challenges. This presentation will start with a review of the main components of the security chain and will demonstrate that the main sources of security issues can be attributed to faulty software where errors in the software architecture, design, implementation or configuration of an IoT system create vulnerabilities that can be exploited to mount a successful attack. The challenge is therefore to produce software that is as close as possible to “zero-bug”: the presentation will explain how this challenge can be met in a cost-effective way. As an example, the presentation will show how ProvenCore and ProvenVisor, two highly secure components of Prove & Run’s range of security bricks have been designed to reach the highest level of security. This will be illustrated using representative examples and in use cases drawn from various markets segments of the Internet of Things.

  • Seminar@SystemX - Maryline Laurent - Sécurité et préservation de la vie privée dans l’IoT

    L’Internet des objets connait une très forte croissance aujourd’hui, et devrait aboutir à un volume de 1,7 billion (un million de millions) d’objets connectés d’ici 2020, selon les estimations de l’IDC de 2014. Ces objets aujourd’hui trop peu sécurisés font redouter de nouvelles formes d’attaques en cybersécurité, mais également des intrusions dans la vie privée des citoyens en cas de données à caractère personnel collectées à l’insu de leur propriétaire. La présentation débutera par la distinction à faire entre sécurité et vie privée, deux propriétés très souvent confondues et qui ont pourtant leur champ propre. Elle se poursuivra sur quelques résultats de recherche obtenus par l’équipe de Prof. M. Laurent dans le domaine de l’Internet des objets et plus particulièrement les protocoles, et les mécanismes de délégation de traitements. Seront également présentés les aspects méthodologiques employés pour vérifier les propriétés associés aux protocoles ou les mécanismes cryptographiques.

  • Seminar@SystemX - Marc Pouzet - Hybrid Systems Modeler & Synchronous Language Principles

    Building a Hybrid Systems Modeler from Synchronous Language Principles Hybrid systems modeling languages mix discrete and continuous time behaviors, allowing to write together a model of the software and its physical environment. The model is then used as a reference for simulation, testing, formal verification and the generation of sequential code. This raises important questions related to language design, semantics, and compilation, to produce reliable simulation that run efficiently, and also to generate provably equivalent embedded target code. In recent work, we introduced a new approach for the design and implementation of a hybrid system modeler that reuses synchronous language principles and an existing compiler infrastructure. The result form the foundation of Zelus, a synchronous language extended with Ordinary Differential Equations (ODEs). In this talk, I will summarize the ongoing work on Zelus and the way it has been applied to the SCADE Suite KCG code generator at Esterel-Technologies. In the latter, it was possible to reuse the existing infrastructure entirely with minimal modifications. The proposed language extension is conservative in that regular synchronous functions are compiled as before — the same synchronous code is used both for simulation and for execution on the target platforms.

  • Seminar@SystemX - Jean Luc Garnier - Systèmes de Systèmes, une nouvelle façon de voir les systèmes

    D’un côté, la complexité des systèmes augmente sans arrêt, de l’autre, les exigences client sur les facteurs de qualité sont de plus en plus contraignantes (modularité, ouverture, flexibilité, adaptabilité, capacité à croitre, réutilisation, etc.). Comme les budgets, efforts et temps de développement n’évoluent pas dans les mêmes proportions, de nouveaux paradigmes, méthodes, processus et pratiques doivent être trouvés. Parmi ceux-ci, la notion de « Systèmes de Systèmes » est née. L’exposé montrera les bases théoriques, des travaux de recherche et l’état de l’art industriel. Il sera en particulier expliqué, sur des exemples concrets que l’approche « systèmes de systèmes » n’est pas réservée à quelques grands groupes ; mais que c’est une façon d’aborder un problème, avec différents types possibles de systèmes de systèmes. Les standards d’ingénierie systèmes et d’architecture seront revisités pour mettre en évidence les activités à faire évoluer pour cette nouvelle approche. La conclusion présentera une liste de challenges sur les systèmes de systèmes qui sont autant de questions de recherche pour l’IRT-SystemX et son écosystème.

  • Seminar@SystemX - Jakob Puchinger - Integrating Electric Vehicles in Existing Fleets

    Current goals of reducing local and global emissions increase the popularity of electric vehicles. Furthermore a growing number of companies are considering to change their vehicle fleet and their company car policies. These sometimes fundamental changes pose multiple strategic and operational planning challenges. In a first part we will examine the strategic problem of integrating electric vehicles into an existing fleet in a corporate environment. Based on historic and estimated mobility demand as well as on scenarios for the future development of prices and the availability of recharging infrastructure our method is able to propose plans for buying and selling conventional and electric vehicles. The bi-objective approach allows to take decisions based the trade-off between CO2 emissions and cost. In the second part of the talk we will examine various operational problems and challenges related to electric vehicle routing and tour planning. We will first introduce models and methods for vehicle routing and allocation problems for heterogeneous fleets including recharging operations. We then look at an extension of our method considering geographical driving restrictions based on vehicle propulsion types, e.g. city center restrictions.

  • Seminar@SystemX - Sébastien Tremblay - Solutions aux problématiques de la ville

    L’Unité mixte de recherche en sciences urbaines (UMR-SU.com) est un consortium de partenaires des secteurs universitaire, public et privé dirigé par l’Université Laval, à Québec, Thales Recherche et Technologie Canada, le Parc technologique du Québec métropolitain et l’Institut national de la recherche scientifique (INRS), qui s’est donné pour mission de concevoir un écosystème d’innovation scientifique et en R et D en lien avec la question multidisciplinaire d’intérêt mondial de rendre les villes plus intelligentes. Les sciences urbaines consistent en l’obtention, l’intégration et l’analyse de données (massives) en vue de comprendre et d’améliorer les réseaux urbains, les services et la qualité de vie de la population, tout en tenant compte de l’acceptabilité sociale des solutions technologiques. L’objectif ultime des sciences urbaines est d’appuyer la création d’une vision intégrée sans égal des « écosystèmes urbains » afin de mieux gérer des fonctions traditionnellement distinctes comme le transport, l’énergie, l’eau, les déchets, la santé, l’éducation et la sécurité.

  • Seminar@SystemX - Gérard Le Lann - Safe Fully Automated Driving on Roads and Highways

    Safe Fully Automated Driving on Roads and Highways: Pie in the Sky or Future Reality? A growing number of experts posit that promises of autonomous driving are overestimated. The rationale is that human factors and “authority sharing” raise very complex issues (e.g., in air transportation), far from being solved yet. We will neither dispute these views nor support them. Rather, we will explore the following fundamental question: can it be that safe fully automated driving is achievable on roads and highways? We mean absolutely no human intervention, ever. Exploration of this challenging question is of paramount importance for the future orientations of concerns and investments in the ITS community: if safe fully automated driving is feasible (resp., not feasible), then we can just ignore the aforementioned complex issues (resp., these issues must be addressed).

  • Seminar@SystemX - Jacques Printz - De quoi la complexité est-elle le nom ?

    Dans cet exposé, nous présenterons de façon intuitive quelques un des aspects principaux et leurs implications sur les couts d’intégration des projets systèmes : complexité liée au nombre d’équipements et/ou éléments, complexité liée aux relations entre les équipements, complexité liée aux comportements dynamiques du système (interactions entre les éléments), et enfin complexité liée à l’ignorance de certains phénomènes de nature émergente ce qui nécessite l’installation à demeure de mécanisme de surveillance comme l’ « autonomic computing ». Nous montrerons comment l’architecture joue le rôle de centre organisateur permettant d’organiser la complexité et ce faisant de réduire les coûts tout en améliorant la robustesse des systèmes. Nous conclurons en montrant la nécessité de définir des mesures de la complexité qui font sens pour l’architecte système, c’est à dire de répondre à la question : A quoi ça sert ?

  • Seminar@SystemX - Daniel Krob - Architecture des systèmes complexes.

    Daniel Krob présente les motivations et les fondements de l’ingénierie système dirigée par les modèles en faisant un focus sur l’organisation des modèles d’analyse systémique et les processus d’architecture système permettant de construire ces modèles. Des études de cas et des exemples d’application illustreront la démarche présentée.

  • Seminar@SystemX - Gaël Varoquaux - From flop to success in academic software development

    Most lines of code written by programmers in academia never reach an audience. I believe that the cause of this problem is not that academic programmers are incompetent, but more an overall difficulty of defining goals and managing complexity. I will summarize what I have learned leading several scientific software projects to wide success, such as Mayavi, joblib, scikit-learn: what are the choices that make a successful project? How to organize a community of productive developers that move together? How to build viable scientific code?

  • Seminar@SystemX animé par Claudia Eckert sur le thème Design Margins

    Very few designed products are completely optimised. Most products exceed their requirements by a certain amount in all or most of their parameters, which gives designers a margin to operate in. Designers sometimes add margins to parameters throughout the design process to buffer uncertainties and have flexibility to respond to changes. However, many margins are hidden. These talk reports on a case study in a truck design company to illustrate the range of terminology and concepts designers use in an organisation. It provides a definition of margins as an underlying concept and discusses how margins can an explicit understanding of margins can shape design processes

  • Seminar@SystemX - James Roberts

    James Roberts, Chercheur Senior - IRT SystemX « Trading off bandwidth for memory in a future information-centric Internet » Perceived limitations of the 40-year-old IP architecture, coupled with ever-increasing demand for text, audio and video content have spurred proposals for a new, information-centric Internet architecture. We illustrate this vision by outlining the principles of the so-called named data networking (NDN) architecture, currently under definition by researchers throughout the world. Whether or not it proves possible to overcome inertia and radically change the Internet protocols by imposing a new architecture, it is clear that the technical and economic structure of the network must evolve. It is important, in particular, to exploit an increasingly favourable memory for bandwidth tradeoff by storing copies of popular content closer to end-users. We discuss the way this cost optimization can be quantified and discuss its consequences on the likely structure of the future Internet.

  • Seminar@SystemX - Huei-Ru Tseng

    Insights on V2X Telematics. Latest developments on Vehicle-to-Infrastructure (V2X) from ITRI Taiwan. In the presentation, Huei-Ru Tseng gave a briefly overview of ITRI at the first. Then she introduced ITRI V2X development and vision, including ITRI V2X technology, achievements, and standard activities in EU and US. ITRI V2X technology will focus on the development of communication units, validation & verification technology, and the WAVE/DSRC-based system solutions. Several deployments, such as Weigh-In-Motion System and Transit Signal Priority System were also be shown in video.

  • Seminar@SystemX - Jean-Daniel Fekete

    Seminaire SystemX du 1er juillet 2014 animé par Jean-Daniel Fekete sur le thème « La visualisation d'information pour comprendre et interagir avec les données ». http://www.irt-systemx.fr/seminarsystemx-le-1er-juillet-presente-par-jean-daniel-fekete-inria/