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SUMMARY:PhD Defense: Yann Bernard
DESCRIPTION:Yann Bernard (Biscuit) will defend his thesis on Tuesday\, December 7th at 2pm. \nHis presentation will be in French and is entitled « Calcul neuromorphique pour l’exploration et la catégorisation robuste d’environnement visuel et multimodal dans les systèmes embarqués ». \n\n \nRésumé :\n\nTandis que la quête pour des systèmes de calcul toujours plus puissants se confronte à des contraintes matérielles de plus en plus fortes\, des avancées majeures en termes d’efficacité de calcul sont supposées bénéficier d’approches non conventionnelles et de nouveaux modèles de calcul tels que le calcul inspiré du cerveau. Le cerveau est une architecture de calcul massivement parallèle avec des interconnexions denses entre les unités de calcul. Les systèmes neurobiologiques sont donc une source d’inspiration naturelle pour la science et l’ingénierie informatiques. Les améliorations technologiques rapides des supports de calcul ont récemment renforcé cette tendance à travers deux conséquences complémentaires mais apparemment contradictoires : d’une part en offrant une énorme puissance de calcul\, elles ont rendu possible la simulation de très grandes structures neuronales comme les réseaux profonds\, et d’autre part en atteignant leurs limites technologiques et conceptuelles\, elles ont motivé l’émergence de paradigmes informatiques alternatifs basés sur des concepts bio-inspirés. Parmi ceux-ci\, les principes de l’apprentissage non supervisé retiennent de plus en plus l’attention. \nDans ce contexte\, le premier objectif de cette thèse a été de combiner cartes auto-organisatrices (SOM) et champs neuronaux dynamiques (DNF) pour l’exploration et la catégorisation d’environnements réels perçus au travers de capteurs visuels de différentes natures. Le second objectif a été de préparer le portage de ce calcul de nature neuromorphique sur un substrat matériel numérique. Ces deux objectifs visaient à définir un dispositif de calcul matériel qui pourra être couplé à différents capteurs de manière à permettre à un système autonome de construire sa propre représentation de l’environnement perceptif dans lequel il évolue. Nous avons ainsi proposé et évalué un modèle de détection de nouveauté à partir de SOM. Les considérations matérielles nous ont ensuite amené à des optimisations algorithmiques significatives dans le fonctionnement des SOM. Enfin\, nous avons complémenté le modèle avec des DNF pour augmenter le niveau d’abstraction avec un mécanisme attentionnel de suivi de cible.
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SUMMARY:Soutenance de thèse : Titouan Carette
DESCRIPTION:Titouan Carette soutiendra sa thèse intitulée « Manier le ZX-calcul » le 23 Novembre à 10h en salle A008. \nRésumé  \nCette thèse concerne l’application de langages graphiques à l’informatique quantique. Par langages graphiques on entend l’usage de diagrammes\, très similaires aux circuits\, représentant des évolutions de systèmes quantiques. La thèse introduit ces langages dans le formalisme de la théorie des catégories et s’intéresse en particulier à un langage: le ZX-calcul\, ainsi qu’à ses proches parents le ZW-calcul et le ZH-calcul. La notion de flexsymétrie est introduite\, décrivant des diagrammes dont les entrés et sorties sont toutes interchangeables entre elles. La notion est ensuite utilisée pour classifier tous les langages similaires au ZX-calcul. Il est montré que les seuls langages admissibles sont le ZX-calcul\, le ZW-calcul et le ZH-calcul. Ensuite est abordée la question de l’extension de ces langages au cas de systèmes mixtes classiques-quantiques. Une construction catégorique générale est proposée et est utilisée pour étendre les différents langages. Enfin la thèse introduit des notations permettant de représenter de manière compacte des algorithmes quantiques mettant en jeux des diagrammes arbitrairement grands. Afin d’en éprouver l’efficacité\, ces notations sont utilisées pour montrer graphiquement la correction de différents algorithmes quantiques.
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SUMMARY:PhD Defense: Maria Boritchev
DESCRIPTION:Maria Boritchev will defend her thesis\, conducted under the supervision of Maxime Amblard and Philippe de Groote: Dialogue Modeling in a Dynamic Framework\, on Monday\, November 22\, at 2 p.m.online (in English).\n  \nAbstract:\nFormal studies of discourse raise numerous interrogations on the nature and the definition of the way consecutive sentences coherently combine with one another. Language is intrinsically dynamic: in its semantics in context (e.g. use of references) and in the interaction (e.g. connections between dialogue acts). The shift from discourse to dialogue brings forward even more specific issues among which the ones related to questions and answers articulation. In order to address these issues\, we start by focusing on questions from a semantic point of view. There are numerous existing formalisms and frameworks for formal semantics of declarative sentences and discourse; dialogue is broadly studied from a linguistic and Natural Language Processing point of view. The goal of our work is to bring classical formal semantics theories to use in a setting oriented towards real-life dialogue. This thesis presents a formal semantics account of dialogue in a type-theoretical dynamic framework. We produce a model of dialogue and in particular of the articulation of questions and answers by mingling Neo-Davidsonian Event Semantics (NDES\, as presented in Champollion\, 2017) with Inquisitive Semantics (IS\, Ciardelli et al\, 2017) in a compositional and dynamic way through the use of Continuation Style Dynamic Semantics (CSDS\, de Groote\, 2006\, extended in Lebedeva\,2012). Our model is rooted in a syntax-semantics interface implementation called Abstract Categorial Grammars (ACG\, de Groote\, 2001). Another way to address semantics of dialogue is through real-life data by putting our formal ideas in perspective by confronting them with field observation. To do so\, we constituted a corpus\, called Dialogues in Games (DinG)\, composed of transcriptions of recordings of people playing the board game Catan (in French). Our study focuses on real-life questions and answers in multilingual (English\, French\, Dutch\, Mexican Spanish\, Northern Italian\, and Mandarin Chinese) oral data has resulted in several annotation schemas\, part of which was applied to DinG.\n \n\nComposition of the jury\n\n\nReviewers:\n\nMme Farah BENAMARA\, Université Paul Sabatier\nM. Jonathan GINZBURG\, Université Paris Diderot-Paris 7 \n\nExaminers:\nMme Ellen BREITHOLTZ\, University of Gothenburg\nMme Iris TARAVELLA\, Université Paris Nanterre\nM. Miguel COUCEIRO\, Université de Lorraine\n\nSupervisors:\nM. Maxime AMBLARD\, Université de Lorraine\nM. Philippe DE GROOTE\, INRIA
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SUMMARY:Soutenance de thèse : Ilias Benjelloun (Synalp)
DESCRIPTION:La soutenance d’Ilias Benjelloun (Synalp)\, intitulée « Impact du bruit d’annotation sur l’évaluation de classifieurs »\, se déroulera le Lundi 22 novembre 2021 à 10h30 en salle C005. La présentation sera faite en français. \nRésumé : \n\n\n\nLes récents progrès de l’intelligence artificiel ont permis de construire des systèmes autonomes dans presque tous les secteurs de la société humaine. Des voitures autonomes jusqu’à la police prédictive\, des domaines pouvant impliquer des conséquences critiques commencent à mettre en application cette technologie. Devant cette précipitation\, des questionnements éthiques et légaux apparaissent dans la communauté. Quelles sont les potentielles dérives d’une mauvaise conception d’une IA? Comment s’en protéger? En effet\, celle-ci apprend une tâche en regar- dant comment nous\, humains\, l’accomplissons. Cela signifie que les erreurs que nous commettons peuvent influencer leur apprentissage. Concrètement\, nous annotons manuellement des données\, exemplifiant la tâche que nous voulons que la machine apprenne\, et nous les lui présentons dans l’objectif qu’elle comprenne par elle-même la nature de cette tâche. Ces données contiennent cependant de potentielles erreurs commises lors de l’annotation : on parle de bruit d’annotation. Non seulement ces erreurs perturbent l’apprentissage de la machine\, mais la situation est en réa- lité plus grave. Ces données erronées sont également utilisées pour vérifier si l’apprentissage s’est bien déroulé : l’évaluation du système est ainsi biaisée\, et n’indique pas sa véritable performance. Dans cette thèse\, nous nous concentrons sur l’étude de l’évaluation de systèmes de classification sur un ensemble de test contenant du bruit d’annotation. Nous modélisons le problème d’un point de vue théorique\, et nous montrons en pratique l’impact négatif du bruit d’annotation lors d’une procédure de test\, et les compromis à accepter pour s’en défaire. \n\n\n\nAbstract \nThe recent progress of artificial intelligence allowed to build autonomous systems in al- most every sector of human society. From autonomous cars to predictive policing\, many critical domains are now welcoming machine learning technology. This has risen ethic and legal concern among the scientific community with respect to the danger of misconceptions in an AI. What are the risks? How can we reduce them? It is all the more concerning that recent examples of AI misuse can be found in the news\, such as an autonomous car from Uber company that killed a pedestrian\, or a face recognition systems published online by Google\, that made racist predictions. Indeed\, an AI cannot be perfect : it directly learns from us doing the task\, and that includes our mistakes\, which can impact its learning quality. Concretely\, we manually label data that show how the task must be performed\, and we give them to the machine for it to understand what is the nature of that task. These data contain however potential errors that we made during the labelling : this is named label noise. Label noise degrades the quality of the learning. The problem is even more serious when the testing data we use to make sure the machine learned correctly is also noisy. In that case\, the evaluation is biased\, and we do not see the true performance of the AI. This thesis focuses on studying the evaluation of classification systems on a test set containing label noise. We modelise the problem in a theoretical framework\, and we show in practice the negative impact of label noise during classifier testing\, together with the compromises we must make in order to dispose of it.
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SUMMARY:Soutenance HDR : Sorin Stratulat (Mosel-Veridis)
DESCRIPTION:Sorin Stratulat\, Maître de conférences dans l’équipe Mosel-Veridis\, soutiendra son HDR : intitulée : « Noetherian Induction for Computer-Assisted First-Order Reasoning/Récurrence noethérienne pour le raisonnement de premier ordre et assisté par l’ordinateur ». Celle-ci se déroulera en anglais le mardi 29 juin à partir de 9h00 en salle C005 du Loria. Le nombre de places étant limité\, elle sera aussi accessible en distanciel. \nRésumé : \nLe principe de la récurrence noethérienne est un des plus généraux principes du raisonnement formel. Dans le cadre du raisonnement de premier ordre\, nous proposons une classification de ses instances pouvant être partagées en instances basées sur des termes et sur des formules. Nous donnons un aperçu du raisonnement par récurrence noethérienne basé sur des termes et des formules\, et établissons des relations entre eux. Nous montrons que toute preuve intégrant du raisonnement par récurrence noethérienne basée sur des termes peut être convertie en une preuve dont le raisonnement par récurrence est basé sur des formules. La question de la conversion dans l’autre direction reste ouverte. Pourtant\, nous identifions certaines classes de preuves par récurrence noethérienne basée sur des formules qui peuvent être traduites en des preuves dont le raisonnement par récurrence est basé sur des termes. Nous établissons des liens entre le raisonnement noéthérien basé sur des formules et d’autres types de raisonnement formel de premier ordre\, comme le raisonnement par récurrence cyclique pour la logique de premier ordre avec des définitions inductives (FOLID) et le raisonnement basé sur la saturation. Nous avons mis au point des méthodologies pour certifier le raisonnement noethérien basé sur des formules et le raisonnement cyclique pour FOLID en utilisant l’assistant de preuve Coq. \nMots-clés : raisonnement par récurrence noethérienne\, raisonnement formel de premier ordre\, certification de preuves\, SPIKE\, Coq.\n  \nJury :\nRapporteurs :\nM. Adel Bouhoula\, Professeur\, Arabian Gulf University\, Bahreïn\nMme. Evelyne Contejean\, Directrice de recherche\, CNRS\nMme. Viorica Sofronie-Stokkermans\, Professeure\, Université de Coblence\, Allemagne \nExaminateurs :\nM. Tudor Jebelean\, Professeur\, Université Johannes Kepler\, Linz\, Autriche\nMme. Olga Kouchnarenko\, Professeure\, Université de Franche-Comté\nM. Stephan Merz\, Directeur de recherche\, INRIA\nM. Michaël Rusinowitch\, Directeur de recherche\, INRIA (parrain)\nMme. Jeanine Souquières\, Professeure\, Université de Lorraine \n 
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SUMMARY:PhD defense: Tatiana Makhalova
DESCRIPTION:Tatiana Makhalova will defend his thesis\, entitled: Contributions to pattern set mining: from complex datasets to significant and useful pattern sets\, on Wednesday\, June 23\, at 2 p.m.online (in English).\n\n\n\nAbstract:\nWe discuss different aspects of pattern mining in binary and numerical tabular datasets. The objective of pattern mining is to discover a small set of non-redundant patterns that may cover entirely a given dataset and be interpreted as useful and significant knowledge units. We focus on such issues as (i) formal definition of pattern interestingness\, (ii) the mitigation of the pattern explosion problem\, (iii) measure for evaluating the performance of pattern mining\, and (iv) the discrepancy between interestingness and quality of the discovered pattern sets.\nThe first part of the talk is devoted to a so-called closure structure and the GDPM algorithm for its computing. The closure structure allows for estimating both the data and pattern complexity.  Moreover\, we discuss how the closure structure allows an analyst to understand the intrinsic data configuration before selecting an interestingness measure for pattern mining.\nIn the second part\, we discuss the difference between interestingness and quality of pattern sets. We present the KeepItSimple algorithm that adopts the best practices of supervised learning in pattern mining and relates interestingness and the quality of pattern sets. We show that KeepItSimple allows for efficient mining of a set of interesting and good-quality patterns without any pattern explosion.\nThe third part of the talk is devoted to numerical pattern mining. We present an MDL-based algorithm called Mint for mining pattern sets in numerical data. The Mint algorithm relies on a strong theoretical foundation and at the same time has a practical objective in returning a small set of numerical\, non-redundant\, and informative patterns. Mint has very good behavior in practice and usually outperforms its competitors.\n\n\n\nKeywords: Pattern Set Mining; Pattern interestingness; MDL; Minimum Description Length principle; Closed patterns; Equivalence classes; Data complexity; Closure structure; Pattern explosion; Pattern evaluation; Formal Concept Analysis; Interval Pattern Structures; Binary data; Numerical data\n\n\n\nComposition of the jury\n\n\nReviewers:\n\nArnaud Soulet\, MCf HDR\, Université de Tours\, Tours  \nJilles Vreeken\, Pr. The CISPA Helmholtz Center for Information Security\, Saarbrücken\n \n\nExaminers:\nFrançois Charoy\, Pr. Université de Lorraine\, Nancy\n\n\nAntoine Cornuéjols\, Pr. AgroParisTech\, Paris    \n\nElisa Fromont\, Pr. Université de Rennes\, Rennes\nEsther Galbrun\, CR Inria\, University of Eastern Finland\, Kuopio\nChristel Vrain\, Pr. Université de d’Orléans\, Orléans\n\n\n\n\nSupervisors:\nSergei O. Kuznetsov  Pr. NRU HSE\, Moscow\nAmedeo Napoli\, DR CNRS LORIA\, Nancy
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SUMMARY:Soutenance de thèse : Victorien Elvinger
DESCRIPTION:La soutenance de Victorien Elvinger (COAST)\, intitulée « Réplication sécurisée dans les infrastructures pair-à-pair de\ncollaboration »\, se déroulera le Lundi 14 juin 2021 à 14h en salle A008. \nRésumé :\nUne application de collaboration permet à plusieurs individus de coéditer un contenu. Les infrastructures pair-à-pair de collaboration visent à la conception d’applications hautement disponibles\, aux latences faibles\, qui tolèrent les partitions réseaux\, et qui passent à l’échelle. Chaque pair (individu) modifie sa propre copie du contenu. La modification concurrente des copies conduit à leur divergence. Les protocoles de réplication sont responsables de la convergence des copies. \nCes protocoles supposent l’absence de pairs malintentionnés qui compromettent la convergence des copies. Pouvons-nous protéger la convergence des copies et préserver les propriétés des infrastructures pair-à-pair ? Nous proposons deux protocoles qui protègent la convergence des copies. Le premier protocole maintient un journal répliqué et infalsifiable qui enregistre les modifications du contenu. Les pairs conservent l’intégralité du journal pour déjouer les attaques des pairs malintentionnés et pour le transmettre à ceux qui rejoignent la collaboration. Le second protocole permet aux pairs de tronquer leur journal. La troncature du journal repose sur le concept de Stabilité. Une modification devient stable lorsque toute modification intégrée dans le journal dépend d’elle. Pour rejoindre la collaboration\, un pair récupère une copie et un journal tronqué. Il vérifie l’authenticité de la copie à partir du journal tronqué. \nUn type de données répliquées (CRDT) encapsule un protocole de réplication. Les CRDTs séquences supposent généralement un ordre d’intégration causal des modifications du contenu. Le retard d’une modification propage des ralentissements dans l’ensemble du système. La connexion d’un pair peut engendrer l’intégration de nombreuses modifications. Pouvons-nous éliminer ces ralentissements et ces intégrations coûteuses ? Nous formalisons une famille de CRDTs séquences et nous proposons une approche qui permet leur synchronisation par différences d’états. Les différences d’états peuvent être intégrées dans un ordre arbitraire et résumer plusieurs modifications. Nous proposons un CRDT séquence qui tire avantage de notre approche. \nComposition du jury :\nRapporteur·ice·s : \n\nEmmanuelle Anceaume\, directrice de recherche IRISA\nPascal Molli\, professeur à l’Université de Nantes\nFrederik Vercauteren\, KU Leuven\, Belgique\n\nExaminateur·ice·s : \n\nSteve Kremer\, directeur de recherche Inria Grand Est\nEsther Pacitti\, professeure à l’Université de Montpellier 2\n\nSuperviseurs : \n\nFrançois Charoy\, professeur à l’Université de Lorraine\nGérald Oster\, maître de conférence à l’Université de Lorraine\n\n 
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SUMMARY:Soutenance de thèse : Gabrielle De Micheli
DESCRIPTION:La soutenance de Gabrielle De Micheli (CARAMBA)\, intitulée “Cryptanalyses de logarithmes discrets : crible algébrique et réseaux pour attaques par canaux auxiliaires”\, se déroulera le Mardi 25 Mai 2021 à 13h.  En raison de la situation sanitaire\, la soutenance se fera en anglais par visioconférence. \nRésumé :\nLes cryptosystèmes dits à clé publique sont construits à l’aide de fonctions à sens unique qui assurent à la fois la sécurité et l’efficacité des cryptosystèmes. L’un des deux principaux candidats envisagés à l’origine pour construire de tels cryptosystèmes est l’exponentiation modulaire avec son opération inverse\, le calcul de logarithmes discrets. Dans cette thèse\, nous étudions la sécurité de protocoles qui utilisent des exponentiations modulaires où l’exposant est un secret du protocole. Afin d’évaluer la sécurité de tels protocoles\, on peut d’une part estimer la difficulté de résoudre directement le problème du logarithme discret (DLP) dans les groupes considérés par les protocoles\, ou examiner les vulnérabilités issues de l’implémentation des algorithmes d’exponentiation rapide. \nUne première façon d’estimer la sécurité des protocoles basés sur la difficulté du problème du logarithme discret est d’étudier directement la complexité des algorithmes qui résolvent ce dernier. Dans cette thèse\, nous étudions la complexité asymptotique des algorithmes qui résolvent le DLP sur des corps finis Fpn précisément de la forme où les couplages prennent leurs valeurs.\nNous proposons également une première implémentation et un calcul record d’un logarithme discret dans un corps fini de 521 bits en utilisant l’algorithme Tower Number Field Sieve\, une variante de NFS dont la complexité asymptotique est meilleure. Cette variante n’avait jamais été implémentée auparavant en raison de la difficulté du crible algébrique dans des dimensions supérieures à deux. \nEnfin\, la sécurité des protocoles déployés ne repose pas seulement sur la difficulté du problème mathématique sous-jacent\, mais aussi sur l’implémentation des algorithmes considérés. De nombreux algorithmes d’exponentiation modulaire rapide se sont accumulés au fil des ans et certaines implémentations ont fait apparaître des vulnérabilités exploitables par des attaques par canaux auxiliaires. Un second aspect de cette thèse considère donc les principales méthodes pour reconstituer une clé secrète lorsque des informations partielles sont récupérées à partir d’un canal auxiliaire. \nComposition du jury :\nRapporteurs :\nMartin Albrecht\, Royal Holloway\, University of London\, Royaume-Uni\nFrederik Vercauteren\, KU Leuven\, Belgique \nExaminateurs :\nRobert Granger\, University of Surrey\, Royaume-Uni\nSteve Kremer\, Inria\, Nancy\, France\nTanja Lange\, Technische Universiteit\, Eindhoven\, Pays-Bas\nPalash Sarkar\, Indian Statistical Institute\, Inde \nDirecteurs de thèse :\nPierrick Gaudry\, CNRS\, Nancy\, France\nCécile Pierrot\, Inria\, Nancy\, France
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SUMMARY:PhD defense: George Krait
DESCRIPTION:George Krait (Gamble) will defend his thesis\, entitled : Isolating the Singularities of the Plane Projection of  Generic Space Curves and Applications in Robotics\, on Tuesday\, Mai 4th 2021 at 9:30 am. \nAbstract\n Isolating the singularities of a plane curve is the first step towards computing its topology. For this\, numerical methods are efficient but not certified in general. We are interested in developing certified numerical algorithms  for isolating the singularities. In order to do so\, we restrict our attention to the special case of plane curves that are projections of smooth curves in higher dimensions. This type of curves appears naturally in robotics applications and scientific visualization. In this setting\, we show that the singularities can be encoded by a regular square system whose solutions can be isolated with certified numerical methods. Our analysis is conditioned by assumptions that we prove to be generic using transversality theory. We also provide a semi-algorithm to check their validity. Finally\, we present experiments in visualization and robotics\, some of which are not reachable by other methods\, and discuss the efficiency of our method.\n\nKeywords: Transversality\, Generic Singularities\, Certified Numerical Algorithms\, Interval Arithmetic\, Singular Curve Topology\n\n\n\n\n\n\n\nComposition of the jury\nReviewers:     Nicolas Delanoue (Université d’Angers\, ISTIA)\n                             Sonia Pérez-Díaz (University of Alcala)\n\nExaminers:     Pierrick Gaudry (CNRS\, Loria)\n                             Sylvain Lazard -directeur- (INRIA Nancy Grand Est\, Loria)\n                             Guillaume Moroz -co-directeur- (INRIA Nancy Grand Est\, Loria)\n                             Erika Ottaviano (University of Cassino and Southern Lazio)\n\nGuest:             Marc Pouget (INRIA Nancy Grand Est\, Loria)\n\n\nThe event will take place on Teams.
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SUMMARY:PhD defense: Mingxiao Ma
DESCRIPTION:Mingxiao Ma (RESIST) will defend his thesis\, entitled « Attack Modelling and Detection in Distributed and Cooperative Controlled Microgrid Systems« . The defense will be held online and it will take place on Thursday\, 22 April 2021 at 9:30 am. \n\n\nAbstract \n\nModern low-voltage microgrid systems rely on distributed and cooperative control approaches to guarantee safe and reliable operational decisions of their inverter-based distributed generators (DGs). However\, many sophisticated cyber-attacks can target these systems\, deceive their traditional detection methods and cause a severe impact on the power infrastructure.\n\nIn this thesis\, we systematically study the vulnerabilities and threats of distributed controlled microgrid systems. We design a novel attack named « measurement-as-reference » (MaR) attack and take it as a typical stealthy attack example to theoretically analyze the attack impact on the microgrid system and use numerical simulation results to verify the analysis. We provide mathematical models of possible false data injection (FDI) and denial of service (DoS) attacks in a representative distributed and cooperative controlled microgrid system. We propose a secure control framework with an attack detection module based on machine learning techniques. To validate the effectiveness of this framework\, we implement two typical attacks\, MaR attack and delay injection attack\, on a hardware platform modeled after a microgrid system. We collect datasets from the platform and validate the performance of multiple categories of machine learning algorithms to detect such attacks. Our results show that tree-based classifiers (Decision Tree\, Random Forest and AdaBoost) outperform other algorithms and achieve excellent performance in detecting normal behavior\, delay injection and false data attacks.\n\n\n\nComposition of jury:\nReviewers :\n                       Mohamed Kaâniche: Directeur de recherche CNRS au LAAS\, France\n                       Stéphane Mocanu: Maître de conférences à Université de Grenoble-Alpes\, France\n\n\nExaminers : \n\n                       Ghita Mezzour: Maître de conférences à Université Internationale de Rabat\, Maroc\n                       Abdelmadjid Bouabdallah: Professeur à Université de Technologie de Compiègne\, France\n                       Ye-Qiong Song: Professeur à Université de Lorraine\, France\n\nSupervisors :\n                      Isabelle Chrisment: Professeure à Télécom Nancy\, Nancy \, France\n                      Abdelkader Lahmadi: Maître de conférences à Université de Lorraine\, France
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SUMMARY:PhD defense: Daryna Panicheva
DESCRIPTION:Daryna Panicheva (Magrit) will defend here thesis on Wednesday\, March 17th at 9:30. \nThe defense will be held in English and is entitled « Image-based mitral valve modeling for biomechanical applications« . Her thesis is supervised by Marie-Odile Berger and Pierre-Frédéric Villard (Magrit). \nAbstract:\nIn this thesis we aimed to develop methods for the realistic simulation of the mitral valve behavior using image-based geometry. To achieve this goal\, the segmentation of valve components was guided by the nature of the chosen biomechanical model. \nMethods for the valve components segmentation and their integration into the model have been proposed. We focused on automatic chordae extraction as it would improve the simulation reproducibility on various data examples\, and thus help to advance towards patient-based clinical applications. \nThe procedure proposed for the automatic extraction of the chordae consists of three steps. First\, the segmentation of the chordae is obtained with the method based on the topological properties of the structures. Then\, the representation of the geometry in a form of trees of  connected line segments is extracted using the tracking approach combined with the local fitting of a cylindrical model. In order to make the geometry resulting from these methods consistent with the biomechanical model\, the final stage of the chordae structure optimization is applied. In particular\, the optimization makes it possible to reduce slack in the chordae and to correct false topological configurations by taking into account mechanical and anatomical considerations associated with image data. \nWe have proposed a validation metric for the segmentation results based on the graph similarity. With this metric correspondences between the chordae obtained with our automatic method and those resulting from the manual segmentation are defined\, as well as the quality of the segmentation is assessed. \nWe then demonstrated the application of the extracted chordae geometry in the biomechanical simulation of the closed valve state. The consistency of the reproduced behavior was verified by comparing the results obtained with the chordae from our automatic procedure and the ground truth chordae. The bulging volume and the mechanical stress distribution have been used as quantitative criteria. The coherence of the simulation was also analyzed on a modeled pathological case with ruptured chordae. \n\nKey-words: mitral valve\, image-based modeling\, segmentation\, biomechanical simulation.\n\nCommittee:\nReviewers: Michel Desvignes\, Professeur\, Grenoble INP\nMireille Garreau\, Professeur\, Université de Rennes\n\nExaminers: Jacques Felblinger\, Professeur\, Université de Lorraine\nYohan Payan\, Directeur de recherche  CNRS\, Grenoble\n 
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SUMMARY:PhD defense : Anastasia Shimorina (Synalp)
DESCRIPTION:Anastasia Shimorina (Synalp) will defend her thesis on Friday\, 26th February at 2pm. \nHer thesis is entitled « Natural Language Generation: from Data Creation to Evaluation via Modelling » and supervised by Claire Gardent and Yannick Parmentier. \nAbstract:\nNatural language generation is a process of generating a natural language text from some input. This input can be texts\, documents\, images\, tables\, knowledge graphs\, databases\, dialogue acts\, meaning representations\, etc. Recent methods in natural language generation\, mostly based on neural modelling\, have yielded significant improvements in the field. Despite this recent success\, numerous issues with generation prevail\, such as faithfulness to the source\, developing multilingual models\, few-shot generation. This thesis explores several facets of natural language generation from creating training datasets and developing models to evaluating proposed methods and model outputs. \nIn this thesis\, we address the issue of multilinguality and propose possible strategies to semi-automatically translate corpora for data-to-text generation. We show that named entities constitute a major stumbling block in translation exemplified by the English-Russian translation pair. We proceed to handle rare entities in data-to-text modelling exploring two mechanisms: copying and delexicalisation. We demonstrate that rare entities strongly impact performance and that the impact of these two mechanisms greatly varies depending on how datasets are constructed. Getting back to multilinguality\, we also develop a modular approach for shallow surface realisation in several languages. Our approach splits the surface realisation task into three submodules: word ordering\, morphological inflection and contraction generation. We show\, via delexicalisation\, that the word ordering component mainly depends on syntactic information. Along with the modelling\, we also propose a framework for error analysis\, focused on word order\, for the shallow surface realisation task. The framework enables to provide linguistic insights into model performance on the sentence level and identify patterns where models underperform. Finally\, we also touch upon the subject of evaluation design while assessing automatic and human metrics\, highlighting the difference between the sentence-level and system-level type of evaluation. \nKeywords: natural language generation\, data-to-text generation\, surface realisation\, evaluation\, error analysis \nCommittee: \nReviewers:\n– Emiel Krahmer\, Full Professor\, Tilburg University\, the Netherlands\n– Kees van Deemter\, Full Professor\, Utrecht University\, the Netherlands \nExaminer:\n– Dimitra Gkatzia\, Associate Professor\, Edinburgh Napier University\, UK \nSupervisors:\n– Claire Gardent\, Directrice de recherche\, CNRS\, LORIA\, France\n– Yannick Parmentier\, Maı̂tre de conférences\, Université de Lorraine\, France
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SUMMARY:PhD defense : Pierre-Edouard Osche
DESCRIPTION:Pierre-Edouard Osche (Kiwi) will defend his thesis on Friday\, 26th February at 9 am. \nHis thesis is entitled “Sequence-based recommendations in a multidimensional space » and supervised by Anne Boyer and Sylvain Castagnos. \nAbstract:\nRecommender systems are a fundamental research topic at the intersection of several major disciplines such as machine learning\, human-computer interaction and cognitive sciences. They also constitute an ambitious application framework for the community of researchers in Artificial Intelligence by their great complexity and the numerous constraints they generate. \nThe purpose of these systems is to improve the interaction between the general audience and the systems of search and access to information. It has become difficult to identify the most relevant items in the context of big data. The goal is thus to assist users in their explorations (whether in a virtual or physical environment)\, but also to propose items that may interest them but that they would not consult spontaneously. \nCurrent systems have largely proven their added value and are based on various machine learning techniques (numerical or symbolic\, supervised or not\, etc.) [Castagnos\, 2008]. Nevertheless\, they still suffer from limitations when making recommendations of sequences (recommending items in a specific order may depend on requirements\, progressiveness\, context\, time constraints\, etc.). Some models\, such as the DANCE model [Castagnos\, 2015]\, integrate this temporal dimension by following in real time the evolution in diversity of resources consulted by users to better understand the exploration context. In [Bonnin\, 2010]\, the author also proposes a temporal model capable of detecting frequent consultation patterns in a history of consultations\, in order to provide a priori resource recommendations related to the same context. Nevertheless\, while temporal and spatial modeling have been made possible [Zheng\, 2015]\, state-of-the-art models that focus on sequence recommendations or on the overall quality of the sequence are still too rare. \nIn the framework of this thesis\, we will focus on defining a new formalism and a methodological framework allowing : (1) the definition of human factors leading to decision making and user satisfaction; (2) the construction of a generic and multi-criteria model (physical or temporal constraints\, diversity\, progressiveness\, etc.)\, integrating these human factors in order to recommend relevant resources in a coherent sequence; (3) a holistic evaluation of user satisfaction with its recommendation path. The evaluation of recommendations\, all domains included\, is currently done recommendation by recommendation with each evaluation metric taken independently (accuracy\, diversity\, novelty\, coverage\, …). Thus\, we expect a more comprehensive evaluation framework\, measuring the progressiveness and the completeness of the path. \nSuch a multi-criteria recommendation model has many application frameworks. As an example\, it can be used in the context of online music listening with the recommendation of adaptive playlists (recommendation of music sequences to change the atmosphere in a place such as a bar\, to raise or lower the emotion felt by the audience progressively\, or to adapt to the complementary/similar/different expectations of a group). It can also be useful to adapt the recommendation path to the learner’s progress and the teacher’s pedagogical scenario in an e-education context. Let us also mention the tourism field where this model could integrate the spatial and temporal constraints of a physical environment (cities\, museums\, etc.). \nKeywords: Recommender systems\, Multi-agent systems\, User modeling. \nCommittee: \nRewievers:\n– Mme Sylvie Calabretto\, Professeur\, INSA de Lyon\, France\n– M. Laurent Vercouter\, Professeur\, INSA de Rouen\, France \nExaminer:\n– M. Laurent Vigneron\, Professeur\, Université de Lorraine\, France \nSupervisor:\n– M. Sylvain Castagnos\, Maître de conférences\, Université de Lorraine\, France
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SUMMARY:PhD defense: Sylvain Cecchetto
DESCRIPTION:Sylvain Cecchetto (Carbone) will defend his PhD on Monday\, February 22nd at 4pm. \nHis thesis is entitled « Data flow analysis to build control flow graph of obfuscated codes »\, his presentation will be held in French.\n\n \nAbstract:\nThe increase in cyber attacks around the world makes malicious code analysis a priority research area. This software uses various protection methods\, also known as obfuscations\, to bypass antivirus software and slow down the analysis process. In this context\, this thesis provides a solution to build the Control Float Graph (CFG) of obfuscated binary code. We developed the BOA platform (Basic blOck Analysis) which performs a static analysis of a protected binary code. For this\, we have defined a semantics based on the BINSEC tool to which we have added continuations. These allow on one hand to control the self-modifications\, and on the other hand to simulate the operating system to handle system calls and interruptions. The static analysis is done by symbolically executing the binary code and calculating the values of the system states using SMT solvers. Thus\, we perform a data flow analysis to build the CFG by calculating the transfer addresses. Finally\, loop handling is performed by transforming a CFG into a pushdown automaton. BOA is able to compute dynamic jump addresses\, to detect opaque predicates\, to compute return addresses on a stack even if they have been falsified\, to manage interrupt handler falsifications\, to rebuild import tables on the fly\, and finally\, to manage self-modifications. We validated the BOA correction using the Tigress code obfuscator. Then\, we tested BOA on 35 known packers and showed that in 30 cases\, BOA was able to completely or partially rebuild the initially protected binary. Finally\, we detected the opaque predicates protecting XTunnel\, a malware used during the 2016 U.S. elections\, and we partially unpacked a sample of the Emotet Trojan\, which on 14/10/2020 was detected by only 7 antivirus programs out of the 63 offered by VirusTotal This work contributes to the development of tools for static analysis of malicious code. In contrast to dynamic methods\, this solution allows an analysis without executing the binary\, which offers a double advantage : on the one hand\, a static approach is easier to deploy\, and on the other hand\, since the malicious code is not executed\, it cannot warn its author.Keywords: Malware\, Obfuscation\, Data flow\, Symbolic execution\, Control flow graph.Jury members:Referes:Valérie Viet Triem Tong – CentraleSupélec Rennes José Fernandez – Polytechnique MontréalExaminers:Nadia Tawbi – Université LavalSarah Zennou – AirbusStephan Merz – Université de LorraineGuest: \nSébastien Bardin – CEA LIST\nColas Le Guernic – Verimag\nSupervisors: \nJean-Yves Marion – Université de Lorraine\nGuillaume Bonfante – Université de Lorraine
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SUMMARY:PhD defense: Daniel El Ouraoui
DESCRIPTION:Daniel El Ouraoui\, doctorant dans l’équipe Mosel-Veridis\, soutiendra sa thèse intitulée « Méthodes pour le raisonnement d’ordre supérieur dans SMT »\, effectuée sous la direction de Jasmin Blanchette\, Pascal Fontaine et Stephan Merz\, le 11 février à 9h. \n \nRésumé :\n \nLa vérification formelle de programmes informatiques ou de systèmes dits\ncritiques tels que dans le transport\, l’énergie\, etc\, est essentielle pour\ngarantir le bon fonctionnement de ces systèmes. Les méthodes de vérification\nemployées s’appuient très fortement sur des procédés mathématiques et logiques\npermettant de raisonner de manière formelle sur le comportement de ces systèmes.\nCes procédés définissent généralement les comportements sous forme de grands\nensembles de contraintes logiques. L’approche par satisfaisabilité est une\nméthode largement utilisée pour vérifier ces contraintes et est un exemple de\ncas\, où les solveurs SMT (satisfaisabilité modulo théories) sont\nfortement sollicités \nGénéralement\, les solveurs SMT ne gèrent que la logique de premier ordre et ils \nne peuvent généralement pas effectuer de preuves par induction. C’est regrettable\, car la\nplupart des outils de vérification interactifs\, qui utilisent les solveurs SMT\,\nutilisent des langages d’ordre supérieur. \nL’objectif de cette thèse dans sa globalité est d’offrir des solutions pour\naméliorer les interactions entre solveur automatique et assistant de preuves. En\nparticulier nous répondons à deux problématiques importantes permettant\nd’améliorer les usages de solveurs SMT au sein des assistants de preuves. Notre\npremière contribution permet de réduire l’écart entre solveur et assistant de\npreuve en proposant une architecture adaptée pour la logique d’ordre supérieur.\nLa seconde contribution permet d’améliorer les capacités de raisonnement des\nsolveurs SMT pour les quantificateurs. Pour les deux approches développées nous\napportons un ensemble d’évaluation sur des problèmes extraits pour la grande\nmajorité de problèmes de formalisation. Les résultats obtenus lors de ces\névaluations sont encourageants et montrent que les techniques développées dans\ncette thèse peuvent apporter de bonnes améliorations pour les solveurs SMT. \nCe doctorat s’est effectué dans le cadre du projet ERC porté par Jasmin Blanchette\n(Matryoshka)\, un projet qui vise à concevoir des\nprouveurs automatiques utiles pour la vérification interactive\, et réduire\nl’écart entre les prouveurs interactifs et solveurs automatiques. L’un des\nobjectifs concrets du projet est d’étendre les capacités de raisonnement des\nsolveurs SMT vers l’ordre supérieur. \n\n\nMembres du jury :\n \nRapporteurs :\nMme Micaela MAYERO \, Maître de conférences\, IUT de Villetaneuse – Université Sorbonne Paris Nord – FRANCE\nM. Yakoub SALHI \, Professeur\, Université d’Artois – FRANCE\nExaminateurs :\nM. David DÉHARBE\, Professeur\, CLEARSY Aix-en-Provence – FRANCE\n\nMme Catherine DUBOIS\, Professeur\, Ecole Nationale Supérieure d’Informatique pour l’Industrie et l’Entreprise – FRANCE\nMme Chantal KELLER\, Maître de conférences\, LRI\, Université Paris-Saclay – FRANCE\n\n\nEncadrants :\nM. Jasmin BLANCHETTE\, Professeur associé\, Université libre d’Amsterdam – PAYS-BAS\nM. Pascal FONTAINE\, Professeur\, Université de Liège – BELGIQUE\nM. Stephan MERZ\, DR2\, Inria Nancy – Grand Est – FRANCE
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SUMMARY:PhD defense: Itsaka Rakotonirina
DESCRIPTION:Itsaka Rakotonirina\, PhD student in the Pesto Team\, will defend his thesis on Monday\, February 1st at 2pm. \n \nTitle: Symbolic verification of cryptographic protocols\, theory and practice \nThe defence will be english. You can also find his dissertation here. \nAbstract: \nThis thesis studies the analysis of cryptographic protocols. They are sequences of instructions permitting to interact with a recipient remotely while protecting the sensitive content of the communication from a potential malicious third party. Classical cases where the confidentiality and the integrity of the communication are critical are\, among others\, online payments and medical-service booking\, or electronic voting. \nWe study notions of security defined technically by observational equivalences (which includes among others confidentiality\, anonymity or non-traceability). We designed a program\, DeepSec\, which\, from the description of a protocol for a fixed number of participants\, verifies in a fully-automated way whether the protocol offers a security guarantee of this type. We demonstrate the ability of this tool to analyse complex attack scenarios through several examples\, optimisations\, and a detailed study of the complexity of the underlying problem. \nJury: \nDavid Basin (ETH Zurich) – reviewer\, president \nTamara Rezk (Inria Sophia Antipolis) – reviewer \nMyrto Arapinis (University of Edinburgh) \nVincent Cheval (Inria Nancy) – co-advisor \nThomas Jensen (Inria Rennes) \nSteve Kremer (Inria Nancy) – advisor \n\n\n\nCatuscia Palamidessi (Inria Saclay)
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SUMMARY:PhD defense: Hoai Le Nguyen
DESCRIPTION:Hoai Le Nguyen\, PhD student in the COAST team\, will defend his thesis on Thursday\, January 14th a at 9am.\nHis defense is entitled « Study of conflicts in Collaborative Editing » and will be held in English.\n\n \nAbstract:\n\nEarly researches about Collaborative Editing (CE) (in the 1990s and the early 2000) focused on describing different characteristics of CE based on interviewing people who had participated in some CE projects. Some recent researches about CE started analyzing the logs of CE activities to study how people edit together with support of modern CE tools such as Git version control systems and Google Docs.\nFrom the general view point\, the process of CE is the continuous synchronization of ‘multiple\, parallel streams of activity’ of collaborators. If the synchronization takes place less often\, for example in the development of a software project based on Git version control system\, the work mode is called ‘asynchronous’. And if the synchronization takes place within a small interval\, for example in editing a shared document in ShareLaTex\, the work mode is called ‘synchronous’. The longer the divergence is\, more conflicts are likely to happen during the synchronization. Resolving conflicts is costly\, especially after a long period of divergence. Understanding how often conflicts happen and how users resolve conflict in real CE projects is important to ensure good performance and user experience in collaborative editing. In the first part of this thesis\, we study the collaboration traces of four large open source projects in Git version control system. We analyze different types of textual conflicts that arise during the development and how developers resolve these types of conflict. In particular regarding ‘adjacent-lines conflicts’\, we found that users mostly resolve them by applying changes from both sites. Besides\, we also analyze how often users use ‘roll-back to previous version’ as a way to resolve merge conflicts.\nThe process of CE based on online collaborative editor is more specific. It can be split into several ‘sessions’ of editing which are performed by a single author or several authors. They are denoted as ‘single-authored sessions’ and ‘co-authored sessions’  respectively. This fragmentation process requires a predefined ‘interval’ or ‘maximum time gap’ which is not yet well defined in previous studies. In the second part of this thesis\, we analyze the logs of CE works of students of an Engineering School using  ShareLaTeX which were collected and anonymized for privacy purpose. By examining different ‘maximum time gaps’ from 30 seconds to 15 minutes on the logs we found that we can define a suitable ‘maximum time gap’ to split CE activities into sessions by evaluating the distribution of the ‘external-distance’. Besides\, we analyse the editing activities inside each ‘co-author session’. We borrow a [30 seconds\, 10 characters] time-position window to examine these ‘potential conflict’ cases. The result shows that people rarely edit closely in both time-position. However\, conflicts are more likely to happen in these cases.\nKeywords: collaborative editing\, conflict\, version control\, real-time collaborative editors\n\n\nJury members:\nRapporteurs:\nMme Sophie CHABRIDON\, Professeur\, Télécom SudParis – FRANCE\nM Stefano ZACCHIROLI\, Maître de Conférences\, Université  de Paris – FRANCE \n\nExaminers:\nM Horatiu CIRSTEA\, Professeur\, Université de Lorraine – FRANCE \nMme Hala SKAF-MOLLI\, Maître de Conférences\, Université de Nantes – FRANCE \n\n\nSupervisors:\nM François CHAROY\, Professeur\, Université de Lorraine – FRANCE\nMme Claudia IGNAT\, Chargée de recherche\, Inria Nancy-Grand Est – FRANCE
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SUMMARY:PhD defense: Quentin Laporte-Chabasse
DESCRIPTION:Quentin Laporte-Chabasse (COAST team) will defend his thesis on Tuesday\, January 12th at 9.30 am. \nHis presentation will be in French and is entitled « Étude morpho-statistique des réseaux sociaux. Application aux collaborations inter-organisationnelles. » \n \n\nRésumé de la thèse :\n\n\nLes applications collaboratives décentralisées permettent de répondre aux problèmes de confidentialité\, de disponibilité et de sécurité inhérents aux plateformes collaboratives centralisées. Elles reposent sur un paradigme de communication pair-à-pair selon lequel tous les utilisateurs sont directement connectés les uns aux autres. Les collaborations ayant tendance à s’élargir et dépasser les frontières des organisations\, il est nécessaire de garantir aux utilisateurs le contrôle sur leurs données tout en assurant la disponibilité de la collaboration. Pour ce faire\, il est possible d’utiliser comme topologie le réseau social qui s’est tissé entre les collaborateurs.\n\nLe manque d’information sur ce maillage de confiance nous amène à développer une approche pour étudier ses propriétés morphologiques. Dans cette thèse\, nous développons et mettons en œuvre une approche permettant d’étudier la structure sociale des interactions dans le cadre de collaborations inter-organisationnelles. Nous proposons une approche stochastique qui s’inspire des Exponential Random Graph Models et des modèles spatiaux. Nous définissons un formalisme qui met en avant la structure des interactions et intègre la dimension organisationnelle. Nous proposons d’utiliser une méthode d’inférence bayésienne\, ABC Shdadow\, pour contourner les difficultés liées à l’estimation de ce modèle. Cette approche est mise en œuvre sur un exemple réel : les collaborations initiées par les chercheurs d’un laboratoire. Elle permet notamment de montrer la faible propension\, pour un chercheur\, à tisser des liens avec d’autres laboratoires. Nous montrons que cette approche peut être appliquée à d’autres types d’interactions sociales\, comme les interactions entre les enfants d’une école primaire. Enfin\, nous présentons une stratégie de parallélisation de l’échantillonneur de Gibbs visant à traiter des graphes de plus grande taille dans un temps raisonnable.\n\n\nMots clés : Collaborations inter-organisationnelles\, Analyse des réseaux sociaux\, Exponential Random Graph Model (ERGM)\, Inférence bayésienne.\n\n\n\nLa composition du jury :\n\nRapporteures :\n\nMyriam Maumy-Bertrand\, Maître de Conférences\, Université de Technologie de Troyes\nFlorence Sedes\, Professeur\, Université Toulouse 3\n\n\nExaminateurs :\n\nArnaud Martin\, Professeur\, Université Rennes 1\nRadu Stoica\, Professeur\, Université de Lorraine\n\n\nInvitée :\n\nMarianne Clausel\, Professeur\, Université de Lorraine\n\n\nEncadrants :\n\nFrançois Charoy\, Professeur\, Université de Lorraine\nGérald Oster\, Maître de Conférences\, Université de Lorraine
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SUMMARY:PhD defense: Wissem Inoubli
DESCRIPTION:Wissem Inoubli (Capsid Team) will defend his thesis on Thursday\, 7 January 2021 at 3:00 PM in the thesis room at the Department of Mathematics\, Faculty of Sciences of Tunis. \nHis thesis is entitled « Analysis and Mining of Large Dynamic Graphs:  application to graph clustering ». \n \n\nAbstract\nRecently\, graph clustering has become one of the most used techniques to understand structures and inherent knowledge in graph data. This trend progressively attracts the attention of companies and the research community. For example\, in the industrial field\, it is used for multiple applications like social networks (e.g. Facebook)\, where communities can be modeled as clusters in a graph. As for collaborative networks (e.g. DBLP)\, a cluster can represent a team with similar research interests. Several works have been established where their proposed approaches are based on advanced algorithms mainly graph clustering algorithms and modularity based-ones. The former has demonstrated their efficiency notably by providing supplementary information about clusters in a list. Besides\, they can identify hub and outlier vertices. Despite their importance\, the utility of such algorithms is limited by their high complexity particularly when dealing with Big and dynamic graphs. This limitation motivates us to propose new algorithms with higher performances in our thesis. For more details\, our contributions can be summarized in the following points: (1) carrying out of a comparative study between the most popular Big Data platforms (2) proposing a distributed algorithm called DSCAN for large graphs clustering and (3) extending DSCAN to develop an incremental algorithm for dynamic and large graphs. A comparative study between our proposed algorithms and other baselines has shown their effectiveness and their scalability when dealing with large and dynamic graphs\nKeywords: Dynamic graph clustering\, graph mining\, community detection\, Big Data\, graph clustering\, big graph processing\n\nReviewers:\nPr. Lotfi Ben Romdhane\, University of Sousse\, Tunisia\nPr. Osmar Zaiane\, University of Alberta\, Canada\nExaminers:\nPr. Anis Yazidi\, Oslo Metropolitan University\, Norway\nPr. Mohamed Mohssen Gamoudi\, University of Manouba\, Tunisia\nAdvisors: \n\nDr. Sabeur Aridhi\, University of lorraine\, France\nPr. Engelbert Mephu Nguifo\, University of Clermont Auvergne\, France\nPr. Mondher Maddouri\, University of Jeddah\, KSA\nPr. Amel Borgi University of Tunis El Manar\, Tunisia
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SUMMARY:PhD defense: Pierre Monnin
DESCRIPTION:Pierre Monnin\, PhD student in the Orpailleur team\, will defend his thesis on Wednesday\, 16th December at 2pm. \n \nAbstract:\nIn the Web of data\, an increasing number of knowledge graphs are concurrently published\, edited\, and accessed by human and software agents. Their wide adoption makes key the two tasks of matching and mining. First\, matching consists in identifying equivalent\, more specific\, or somewhat similar units within and across knowledge graphs. This task is crucial since concurrent publication and edition may result in coexisting and complementary knowledge graphs. However\, this task is challenging because of the inherent heterogeneity of knowledge graphs\, e.g.\, in terms of granularities\, vocabularies\, and completeness. Motivated by an application in pharmacogenomics\, we propose two approaches to match n-ary relationships represented in knowledge graphs: a symbolic rule-based approach and a numeric approach using graph embedding.\nWe experiment on PGxLOD\, a knowledge graph that we semi-automatically built by integrating pharmacogenomic relationships from three distinct sources of this domain.\nSecond\, mining consists in discovering new and useful knowledge units from knowledge graphs. Their increasing size and combinatorial nature entail scalability issues\, which we address in the mining of path patterns. We also propose Concept Annotation\, a refinement approach extending Formal Concept Analysis\, a mathematical framework that groups entities based on their common attributes. Throughout all our works\, we particularly focus on taking advantage from domain knowledge in the form of ontologies that can be associated with knowledge graphs. We show that\, when considered\, such domain knowledge alleviates heterogeneity and scalability issues in matching and mining approaches. \nKeywords:\nOntology\, n-ary Tuple\, Preorder\, Graph Embedding\, Path Pattern\, Formal Concept Analysis. \nReferees:\nClaudia d’Amato\, Associate Professor\, University of Bari\nFabien Gandon\, Directeur de recherche\, Inria \nExaminers:\nMarianne Clausel\, Professeure\, Université de Lorraine\nCéline Rouveirol\, Professeure\, Université Sorbonne Paris Nord\nMatthias Samwald\, Associate Professor\, Medical University of Vienna \nSupervisors:\nAmedeo Napoli\, Directeur de recherche émérite\, CNRS\nAdrien Coulet\, Chercheur en détachement\, Inria Paris
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SUMMARY:PhD defense: Florian Liétard
DESCRIPTION:Florian Liétard\, PhD student at Loria and IECL\, will defend his thesis on Friday\, 11th December at 9am online.
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SUMMARY:Soutenance de thèse par Simon Masson
DESCRIPTION:Simon Masson de l’équipe CARAMBA soutiendra sa thèse en français le vendredi 4 décembre à 16h00 en visioconférence. \nIntitulée de la thèse : « Algorithmique des courbes destinées au contexte de la cryptographie bilinéaire et post-quantique » \nRésumé\nCette thèse étudie l’algorithmie de plusieurs applications cryptographiques liées aux courbes elliptiques et aux isogénies de courbes elliptiques. D’une part\, nous étudions le compromis entre efficacité et sécurité concernant les courbes à couplages pour un niveau de sécurité de 128 bits. La menace des récentes avancées sur le calcul de logarithme discret dans certains corps finis nous oriente vers l’étude de nouvelles courbes à couplage. Nous effectuons une comparaison de l’efficacité de ces nouvelles courbes avec celles utilisées actuellement en  estimant le temps de calcul pratique. D’autre part\, nous présentons la cryptographie à base d’isogénies de courbes supersingulières\, considérées actuellement comme résistantes aux ordinateurs quantiques. Nous portons une attention particulière à la sécurité de ces protocoles en apportant une implémentation des calculs d’idéaux connectants entre ordres maximaux d’algèbres de quaternions. Enfin\, nous présentons deux constructions de fonctions à délai vérifiables\, basées sur des calculs de couplages et d’évaluations d’isogénies de grand degré friable. Ces dernières ne sont pas considérées comme résistantes aux ordinateurs quantiques\, mais apportent plusieurs nouveautés par rapport aux constructions actuelles. Nous analysons leur sécurité et effectuons une comparaison entre toutes ces fonctions à un niveau de sécurité de 128 bits. \nMots-clés : courbes elliptiques\, isogénies\, algèbre de quaternions\, couplage\, fonction à délai vérifiable. \nJury\nRapporteur : \nAndreas Enge – Directeur de recherche\, INRIA Bordeaux\nFrancisco Rodríguez-Henríquez – Directeur de recherche\, CINVESTAV Mexico \nExaminatrice : \nMonique Teillaud – Directrice de recherche\, INRIA Nancy\nEmmanuel Fouotsa – Chargé de cours\, Université de Bamenda \nInvité : \nOlivier Bernard – Ingénieur cryptologue\, Thales \nCo-directeur de thèse : \nEmmanuel Thomé – Directeur de recherche\, INRIA Nancy\nAurore Guillevic – Chargée de recherche\, INRIA Nancy
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SUMMARY:Soutenance de thèse par Amine Menacer
DESCRIPTION:Amine Menacer de l’équipe SMART soutiendra sa thèse le mardi 18 novembre à 10h. Sa thèse s’intitule « Reconnaissance et traduction automatique de la parole de vidéos arabes et dialectales« .\n  \nComposition du jury :\nRapporteurs :\nPr. Yannick Estève\, Université Avignon\, France.\nPr. Mohand Tahar Kechadi\, University College Dublin\, Irlande.\nExaminatrices :\nDr. Martine Adda-Decker\, Université Sorbonne Nouvelle\, France.\nPr. Chiraz Latiri\, Université Tunis El Manar\, Tunisie.\nDirecteurs de thèse :\nPr. Kamel Smaïli\, Université de Lorraine\, France.\nDr. Denis Jouvet\, Université de Lorraine\, France.\n  \nRésumé :\n\nLes travaux de recherche ont été développés dans le cadre du projet AMIS (Access to Multilingual Information and opinionS) dont l’objectif est d’aider les personnes à comprendre l’idée générale d’une vidéo dans une langue étrangère. Dans le cadre de cette thèse\, nous nous sommes concentrés sur la reconnaissance et la traduction automatique de la parole de vidéos arabes et dialectales. \nNous avons développé dans un premier temps un système de reconnaissance automatique de la parole arabe. Ensuite\, Nous l’avons adapté pour reconnaître le dialecte algérien. Le texte résultant de la reconnaissance de la parole arabe a alors été utilisé pour la traduction automatique. Nous nous sommes particulièrement intéressés à l’apprentissage de modèles à partir de peu de données et à la traduction de texte \textit{code-switché}. \nPour palier les différents problèmes dus à la propagation des erreurs dans le système séquentiel\, nous avons travaillé sur l’adaptation du vocabulaire du système de reconnaissance automatique de la parole et sur la proposition d’une nouvelle modélisation transformant directement un signal de la parole dans une langue A en une séquence de mots dans une autre langue B. \n\n  \nMots-clés : reconnaissance automatique de la parole\, traduction automatique\, arabe standard\, dialecte algérien\, code-switching.\n  \n——\n  \n\nAbstract:\n\nThis research has been developed in the framework of  the AMIS project\, (Access to Multilingual Information and opinionS) which aims to help people to understand the main idea of a video in a foreign language. Our work in this thesis focused on the automatic recognition and translation of the speech of Arabic and dialectal videos. \nWe first developed an automatic speech recognition system for Arabic. We then adapted this system to recognize the Algerian dialect. The resulting text from Arabic speech recognition system was then used for machine translation. We were particularly interested in training models from limited data and in translating code-switched text. \nIn order to prevent the error propagation in the pipeline system\, we worked on the adaptation of the vocabulary of the automatic speech recognition system and on the proposition of a new model that directly transforms a speech signal in language A into a sequence of words in another language B. \n\nKey words: automatic speech recognition\, machine translation\, modern standard Arabic\, Algerian dialect\, code-switching.\n 
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SUMMARY:Soutenance de thèse par Margaux Duroeulx
DESCRIPTION:Sujet : « Evaluation de la fiabilité des systèmes modélisés par arbres de défaillances grâce aux techniques de satisfiabilité » . \nCelle-ci se déroulera le jeudi 5 mars à 14h00 dans la Salle A008 du Loria.  Un pot aura lieu après la soutenance\, dans la salle club à côté de la caféteria. \nComposition du jury \nRapporteurs :\nDaniel LE BERRE\, Professeur\, CRIL\, Université d’Artois\nZineb SIMEU-ABAZI\, Professeure\, G-SCOP\, Université de Grenoble \nExaminateurs :\nSylvain CONCHON\, Professeur\, LRI\, Université Paris-Sud\nMarie DUFLOT\, Maîtresse de conférence\, LORIA\, Université de Lorraine\nJean-Marc FAURE\, Professeur\, LURPA\, Université Paris-Sud\nMarine MINIER\, Professeure\, LORIA\, Université de Lorraine \nDirecteur de thèse :\nStephan MERZ\, Directeur de recherche\, LORIA\, Université de Lorraine \nCo-directeur de thèse :\nNicolae BRÎNZEI\, Maître de conférence\, CRAN\, Université de Lorraine \nRésumé : \nLes travaux de cette thèse portent sur la conception des systèmes critiques\, dont le fonctionnement est impacté par des défaillances\, qui pourraient être dangereuses pour les biens et les personnes qui l’entourent. Lors de sa conception\, il est essentiel de réaliser une analyse de sûreté de fonctionnement pour déterminer les potentielles défaillances\, leur criticité et leur probabilité d’occurrence. Cette analyse permet de statuer sur la confiance qu’il est justifié d’accorder au système et de renforcer le système si nécessaire. L’objectif de cette thèse est de faire intervenir les techniques de satisfiabilité pour préparer le calcul de la fiabilité du système : sa probabilité d’assurer sa mission pour un temps donné. \nDans une première partie\, nous nous intéressons aux systèmes statiques\, ceux dont l’état (marche\, arrêt) ne dépend que de l’état de ses composants. Nous modélisons le système par un arbre de défaillances\, qui est un outil de modélisation très répandu dans la communauté de la sûreté de fonctionnement. La fonction de structure est une formule décrivant les combinaisons de défaillances qui sont tolérées ou non par le système\, qui peut être déterminée à partir de l’arbre de défaillances du système. Nous faisons appel aux techniques de satisfiabilité pour identifier les liens minimaux\, sous-ensembles des composants dont le fonctionnement garantit le fonctionnement du système. Nous modélisons également le système par un diagramme de Hasse\, qui représente l’état du système en fonction de l’état de ses composants. L’évaluation probabiliste du niveau de confiance accordé au système est basée sur le polynôme de fiabilité\, obtenu à partir du diagramme de Hasse. \nDans une seconde partie\, nous considérons les systèmes dits dynamiques\, pour lesquels l’ordre d’occurrence des défaillances impacte le fonctionnement du système. C’est par exemple le cas des générateurs électriques\, dont la défaillance prive de courant les autres composants et les empêche d’assurer leur fonction. Afin d’adapter aux systèmes dynamiques l’approche développée dans la première partie\, nous définissons les séquences de lien minimales\, extension des liens minimaux aux systèmes dynamiques\, que nous déterminons grâce aux techniques de satisfiabilité. Nous proposons également une adaptation du diagramme de Hasse aux systèmes dynamiques afin de déterminer leur fiabilité. \n\n  \nSubject :  » Assessment of reliability of systems modeled by fault tress thanks to satisfiability techniques  » . \nThis will take place on Thursday 5 of March at 2 pm in Room A008 in Loria. You are also invited to the buffet after the defense\, in the room near the cafeteria. \nJury Composition \nReviewers :\nDaniel LE BERRE\, Professeur\, CRIL\, Université d’Artois\nZineb SIMEU-ABAZI\, Professeure\, G-SCOP\, Université de Grenoble \nExaminers :\nSylvain CONCHON\, Professeur\, LRI\, Université Paris-Sud\nMarie DUFLOT\, Maîtresse de conférence\, LORIA\, Université de Lorraine\nJean-Marc FAURE\, Professeur\, LURPA\, Université Paris-Sud\nMarine MINIER\, Professeure\, LORIA\, Université de Lorraine \nThesis Director :\nStephan MERZ\, Directeur de recherche\, LORIA\, Université de Lorraine \nThesis co-Director :\nNicolae BRÎNZEI\, Maître de conférence\, CRAN\, Université de Lorraine \nAbstract: \nThis thesis focuses on designing critical systems\, those functioning is impacted by failures that could be dangerous for goods and people. During its design\, it is crucial to convey a dependability analysis in order to determine the potential failures\, their criticity and their probability of occurrence. The aim of this thesis is to involve satisfiability techniques in the computation of the reliability of the system : its probability to ensure its mission for a given time. \nIn the first part\, we consider static systems\, those for which the functioning only depends on the functioning of their components functioning. We model the system by a fault tree\, which is a widespread modeling tool in the reliability community\, from which we can obtain the structure function. The structure function is a formula discrisbing the combinations of components failure which are tolerated or not by the system. We also model the system by a Hasse diagram\, which represents the states of the system depending on the states of the components. The probabilistic assessment of the trust placed to the system is based on the reliability function determined from the Hasse diagram. \nIn the second part\, we consider dynamic systems\, for which the order between failures has an impact on the system. For example\, it is the case for electric generators\, which deprive the others components of electricity when they fail. In order to adapt to dynamic systems the approach developped of the first part\, we define minimal tie set sequences as the extension of minimal tie sets for dynamic systems\, and we compute them by using satisfiability techniques. We also propose an adaptation of hasse diagrams for dynamic systems to determine the reliability function. \n 
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SUMMARY:Soutenance de thèse : Abdulqawi Saif
DESCRIPTION:Intitulée « Méthodes Expérimentales pour l’Évaluation des Systèmes Big Data »\nLa soutenance se déroulera le vendredi 17 janvier 2020 à 13h30\, dans la salle C005. Elle aura lieu en anglais. \nRapporteurs :\nM Jalil Boukhobza\, Maître de conférences\, Université de Brest\, France\nM Christophe Cérin\, Professeur\, Université de Paris-XIII\, France \nExaminateurs :\nMme Marine Minier\, Professeur\, Université de Lorraine\, France\nMme Christine Morin\, Directrice de recherche\, Inria\, France \nDirecteurs de thèse :\nM Lucas Nussbaum\, Maître de conférences\, Université de Lorraine\, France\nM Ye-Qiong Song\, Professeur\, Université de Lorraine\, France \nRésumé de thèse : \nÀ l’ère du big data\, de nombreux systèmes et applications sont créés pour collecter\, stocker et analyser des données volumineuses dans des domaines divers. Bien que les systèmes big data fassent l’objet de multiples évaluations au cours de leur cycle de développement\, les secteurs de recherches public et privé encouragent les chercheurs à faire des expérimentations supplémentaires afin d’assurer la qualité de leurs services et comprendre leur performance dans des contextes et des configurations variés. Cependant\, les défis expérimentaux des systèmes big data ne sont pas triviaux. Alors que de nombreux travaux de recherche utilisent encore de vieilles méthodes expérimentales pour faire face à de tels défis\, nous pensons que l’activité d’expérimentation peut être améliorée en proposant des méthodes expérimentales flexibles et à jour. \nDans cette thèse\, nous abordons des défis particuliers pour améliorer le contexte expérimental et l’observabilité des expériences big data. Premièrement\, nous permettons la personnalisation de la performance de ressources environnementales où les expériences s’exécutent\, en encourageant les chercheurs à effectuer des expériences à l’échelle sur des configurations hétérogènes. Nous contribuons ensuite aux outils expérimentaux IOscope et MonEx pour améliorer l’observabilité. IOscope permet d’effectuer des observations de bas niveau sur la pile d’entrée/sortie afin de détecter d’éventuels problèmes de performance sur l’environnement d’exécution. IOscope est développé pour convaincre que les techniques d’évaluation de haut niveau doivent être accompagnées par ces outils complémentaires afin de comprendre la performance. En revanche\, le framework MonEx fonctionne aux niveaux supérieurs pour faciliter la collecte de données expérimentales. MonEx est le premier outil qui fait du monitoring autour des expériences indépendamment des environnements expérimentaux sous-jacents. Nous appliquons enfin des statistiques pour améliorer les conceptions expérimentales\, en réduisant le nombre de scénarios expérimentaux et en obtenant un ensemble raffiné de facteurs expérimentaux aussi rapidement que possible. Enfin\, toutes les contributions se complètent pour faciliter l’activité d’expérimentation en travaillant sur presque toutes les phases du cycle de vie des expériences big data. \n  \n\n  \nTitle : « Experimental Methods for the Evaluation of Big Data Systems » \nAbstract: \nIn the era of big data\, many systems and applications are created to collect\, to store\, and to analyze massive data in multiple domains. Although those – big data systems – are subjected to multiple evaluations during their development life-cycle\, academia and industry encourage further experimentation to ensure their quality of service and to understand their performance under various contexts and configurations. However\, the experimental challenges of big data systems are not trivial. While many pieces of research still employ legacy experimental methods to face such challenges\, we argue that experimentation activity can be improved by proposing flexible experimental methods. \nIn this thesis\, we address particular challenges to improve experimental context and observability for big data experiments. We firstly enable experiments to customize the performance of their environmental resources\, encouraging researchers to perform scalable experiments over heterogeneous configurations. We then introduce two experimental tools: IOscope and MonEx to improve observability. IOscope allows performing low-level observations on the I/O stack to detect potential performance issues in target systems\, convincing that the high-level evaluation techniques should be accompanied by such complementary tools to understand systems’ performance. In contrast\, MonEx framework works on higher levels to facilitate experimental data collection. MonEx opens directions to practice experiment-based monitoring independently from the underlying experimental environments. We finally apply statistics to improve experimental designs\, reducing the number of experimental scenarios and obtaining a refined set of experimental factors as fast as possible. At last\, all contributions complement each other to facilitate the experimentation activity by working almost on all phases of big data experiments’ life-cycle. \n 
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SUMMARY:Soutenance de thèse : Maria Elisa Ruiz Echartea
DESCRIPTION:Title: « Pairwise and Multi-Component  Protein-Protein Docking Using  Exhaustive Branch-and-Bound  Tri-Dimensional Rotational Searches » \nReferees: \n\nFrederic Cazals\, Research Director Inria\, Sophia Antipolis Mediterranee\nRaphael Guerois\, Research Scientist CEA\, Institut de Biologie Integrative de la Cellule\, Saclay\n\nExaminers: \n\nJuan Cortes\, Research Director CNRS\, Laboratoire d’analyse et d’architecture des systemes\, Toulouse\nPablo Chacon\, Research Scientist CSIC\, Rocasolano Physical Chemistry Institute\, Madrid\, Spain\n\nAdvisors: \n\nDavid W. Ritchie\, Research Scientist\, LORIA\, Nancy\nIsaure Chauvot de Beauchene\, Research Scientist\, CNRS\, LORIA\, Nancy\nMarie-Dominique Devignes\, Research Scientist\, CNRS HDR\, LORIA\, Nancy\n\n  \nAbstract: \nDetermination of tri-dimensional (3D) structures of protein complexes is crucial to increase research advances on biological processes that help\, for instance\, to understand the development of diseases and their possible prevention or treatment. The difficulties and high costs of experimental methods to determine protein 3D structures and the importance of protein complexes for research have encouraged the use of computer science for developing tools to help filling this gap\, such as protein docking algorithms. The protein docking problem has been studied for over 40 years. However\,\ndeveloping accurate and efficient protein docking algorithms remains a challenging problem due to the size of the search space\, the approximate nature of the scoring functions used\, and often the inherent flexibility of the protein structures to be docked. \nThis thesis presents an algorithm to rigidly dock proteins using a series of exhaustive 3D branch-and-bound rotational searches in which non-clashing orientations are scored using ATTRACT. The rotational space is represented as a quaternion « pi-ball »\, which is systematically sub-divided in a « branch-and-bound » manner\, allowing efficient pruning of rotations that will give steric clashes. The contribution of this thesis can be described in three main parts as follows. 1) The algorithm called EROS-DOCK to assemble two proteins. It was tested on 173 Docking Benchmark complexes. According to the CAPRI quality criteria\, EROS-DOCK typically gives more acceptable or medium quality solutions than ATTRACT and ZDOCK. 2)The extension of the EROS-DOCK algorithm to allow the use of atom-atom or residue-residue distance restraints using a text file. The results show that using even just one residue-residue restraint in each interaction interface is sufficient to increase the number of cases with acceptable solutions within the top 10 from 51 to 121 out of 173 pairwise docking cases. Hence\, EROS-DOCK offers a new improved search strategy to incorporate experimental data\, of which a proof-of-principle using synthetic data is demonstrated in this thesis\, and that this might be especially important for multi-body complexes. 3)The extension of the algorithm to dock trimeric complexes. However\, finding an optimal solution is a combinatorially hard problem. Thus\, the method proposed was based on the premise that all of the interfaces in a multi-body docking solution should be similar to at least one interface in each of the lists of pairwise docking solutions. Then\, a new fast technique to calculate the RMSD between pairs of transformation matrices and an adaptation of the branch-and-bound rotational search algorithm were used to accelerate the search for low RMSD docking solutions. The algorithm was tested on a home-made benchmark of 11 three-body cases. Seven complexes obtained at least one acceptable quality solution in the top 50. \nIn future\, the EROS-DOCK algorithm can evolve by integrating improved scoring functions and other types of restraints. Moreover\, it can be used as a component in elaborate workflows to efficiently solve complex problems of multi-protein assemblies. \n 
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SUMMARY:Soutenance de thèse : Nyoman Juniarta
DESCRIPTION:Titre : « Fouille de données complexes et biclustering avec l’analyse formelle de concepts »\n  \nComposition du jury :\nRapporteurs :\nMarc Plantevit\, Maître de conférence HDR\, Université Claude Bernard Lyon 1\nHenry Soldano\, Maître de conférence HDR\, Université Paris 13\nExaminateurs :\nPeggy Cellier\, Maître de conférence\, INSA Rennes\nFlorence Le Ber\, Directrice de recherche\, Université de Strasbourg\nSara C. Madeira\, Professeure associée\, Université de Lisbonne\nMohamed Nadif\, Professeur\, Université Paris 5\nDirecteurs de thèse :\nAmedeo Napoli\, Directeur de recherche\, CNRS\, LORIA\nMiguel Couceiro\, Professeur\, Université de Lorraine\n\n   \nRésumé :\n  \nL’extraction de connaissances dans les bases de données (ECBD) est un processus qui s’applique à de (potentiellement larges) volumes de données pour découvrir des motifs qui peuvent être signifiants et utiles. Dans cette thèse\, on s’intéresse à deux étapes du processus d’ECBD\, la transformation et la fouille\, que nous appliquons à des données complexes. Nous présentons de nombreuses expérimentations s’appuyant sur des approches et des types de données variés.\nLa première partie de cette thèse s’intéresse à la tâche de biclustering en s’appuyant sur l’analyse de concepts formels (Formal Concept Analysis\, FCA) et aux pattern structures. Dans une matrice binaire\, la FCA permet de découvrir tous les rectangles maximaux composés de 1s. Cette tâche est naturellement liées au biclustering\, dont l’objectif consiste à grouper simultanément un ensemble de lignes et de colonnes qui vérifient certaines régularités. Les pattern structures sont une généralisation de la FCA qui permet de travailler avec des données plus complexes. Par conséquent\, au lieu de considérer des données binaires\, les pattern structures sont utilisées avec des données numériques\, des arbres\, ou des graphes. Les « partition pattern structures » ont été proposées pour du biclustering à colonnes constantes tandis que les « interval pattern structures » ont été étudiées pour du biclustering à colonnes similaires. Nous proposons ici d’étendre ces approches afin d’énumérer d’autres types de biclusters : additif\, multiplicatif\, préservant l’ordre\, et changement de signes cohérents.\n  \nDans la seconde partie\, nous nous intéressons à deux expériences de fouille de données complexes. Premièrement\, nous présentons une contribution dans la quelle nous analysons les trajectoires des visiteurs d’un musée dans le cadre du projet CrossCult. Nous utilisons du clustering de séquences et de la fouille de motifs séquentiels basée sur l’analyse formelle de concepts pour découvrir des motifs dans les données et classifier les trajectoires. Cette analyse peut ensuite être exploitée par un système de recommandation pour les futurs visiteurs. Deuxièmement\, nous présentons un travail sur la découverte de médicaments antibactériens. Les jeux de données pour cette tâche\, généralement des matrices numériques\, décrivent des molécules par un certain nombre de variables/attributs. Le grand nombre de variables complexifie la classification des molécules par les classifieurs. Ici\, nous étudions une approche de sélection de variables basée sur l’analyse log-linéaire qui découvre des associations entre variables.\nEn somme\, cette thèse présente différentes expériences de fouille de données réelles et complexes.\n 
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SUMMARY:Soutenance de thèse : Erinc Merdivan
DESCRIPTION:Mardi 17 décembre 2019 à 14h\, sur le campus de Metz de CentraleSupélec (2 rue Edouard Belin\, 57070 Metz)\, en amphithéâtre.\nLes travaux seront présentés en anglais. \n\n\nTitre : « Ambiant Assisted Living with Deep Learning »\n\n\nComposition du jury \nM. Fabrice Lefèvre\, Professeur des Universités\, Université d’Avignon (rapporteur)\nM. Philippe Preux\, Professeur des Universités\, Université de Lille (rapporteur)\nMme Lydia Boudjeloud-Assala Baya\, Maîtresse de Conférence HDR\, Université de Lorraine\nM. Romuald Elie\, Professeur des Universités\, Université Paris Est – Marne la Vallée\nM. Hervé Frezza-Buet\, Professeur HDR\, CentraleSupélec\nM. Matthieu Geist\, Professeur des Universités\, Université de Lorraine\, détaché chez Google (directeur de thèse)\n  \nRésumé :\nL’aide ambiante à la personne (ambiant assisted living) a pour objectif d’accompagner le vieillissement de la population. Cela s’instancie notamment par les maisons intelligentes (smart homes)\, équipées de multiples capteurs connectés\, dont un des objectifs est de prolonger le maintien à domicile des personnes âgées. La thèse s’attache d’abord à introduire la problématique générale des maisons intelligentes\, avant de présenter plus avant les trois sous-thématiques qui font plus particulièrement l’objet de nos travaux\, à savoir la reconnaissance d’activités\, la confidentialité et les systèmes de dialogue. La reconnaissance d’activités consiste à déterminer les activités courantes d’une personne ou d’un groupe de personnes\, à partir des données (brutes) des capteurs dont est équipée la maison. On peut citer comme exemple la détection de la chute d’une personne. Une maison intelligent repose typiquement sur l’internet des objets (Internet of Things\, ou IoT). De nombreuses données sont produites\, pouvant contenir des informations privées ou sensibles. Une partie de ces données doit être partagée avec l’extérieur\, ce qui peut poser des problèmes de confidentialité. Enfin\, pour interagir avec la maison intelligente\, un moyen naturel pour l’utilisateur est d’utiliser le dialogue\, sujet traité par les systèmes de dialogue.\n  \nAbstract :\nAmbient assisted living aims to support the ageing population. This is particularly the case with smart homes\, equipped with multiple connected sensors\, which enables to extend home care for the elderly. In my thesis\, I start with the general problem of smart homes\, after presenting further the three sub-themes that are the subject of the thesis\, namely the activity recognition\, privacy and dialogue systems. Activity recognition is the process of determining the day-to-day activities of a person or a group of people from the (raw) sensor data that the home is equipped with. An example of this is the detection of a person’s fall. A smart home is typically based on the Internet of Things (IoT). Many data are produced\, which may contain private or sensitive information. Some of this data must be shared externally\, which may pose privacy issues. Finally\, a natural way of communication for the user is to use the dialogue to interact with the smart home via dialogue manager. The thesis proposes contributions on these three sides\, most of them based on deep learning.
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SUMMARY:Soutenance de thèse : Andrii Shachykov
DESCRIPTION:Title: « Neural modeling of human motor coordination inspired by biological signals aiming for parkinsonian gaits » \n  \nThe members of the jury:\n\n\nM. Patrick HENAFFLORIA – CNRS\, INRIA et Université de Lorraine – Co-directeur de thèse\nM. Oleksandr SHULYAKNTUU ”Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute” – Co-directeur de thèse\nMme Tetiana AKSENOVACEA Grenoble – Rapporteur\nM. Yannick AOUSTIN Université de Nantes – Rapporteur\nMme Christine AZEVEDO Laboratoire d’Informatique et de Robotique de Montpellier – Examinateur\nM. Julien FRERE Université de Lorraine – Examinateur\nM. Anton POPOVNTUU ”Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute” – Examinateur\n\n\n\n\n  \nAbstract:\n\n\nMy thesis aims to simulate the impact of motor disorders on the human gait to help non-invasive diagnosis of neurodegenerative diseases such as Parkinson’s disease. Indeed\, the simulation of the human locomotor system helps to deepen our understanding of the functioning of the human body by providing biological\, biomechanical and kinematic data that would be difficult to collect otherwise and by helping to evaluate the coordination of a patient’s movements to predict its condition after surgery.\n\n\nThe goal of my thesis is\, more specifically\, to create a new platform for neuro-musculoskeletal simulation of the human locomotor system to reproduce healthy or altered walking gaits by Parkinson’s disease or by disorders of the musculoskeletal system or locomotor disorders.\n\n\nFor that\, the main principles of the nervous system that control human locomotion are reviewed by focusing on neural structures located in the brain and which are the sources of parkinsonian disorders. Next\, I describe how control signals are transmitted in the spinal cord to control muscle activity through several closed loops.\n\n\n\n\n\n\nThen\, the neural control of the future simulation platform is presented. This controller is based on an original model of central pattern generator (CPG) inspired by the spinal locomotor network and developed at LORIA in recent years. This CPG model can generate variable rhythmic signals according to its intrinsic neural parameters\, which are controlled by downlink signals from the decision-making module modeling the behavior of the basal ganglia. CPG motoneuron output signals are applied as an excitation to the flexor / extensor muscles in the model.\n\nAfter that\, I describe the musculoskeletal simulators used in this thesis as well as the modifications made to obtain a closed-loop physical simulation of the locomotor system walking on the ground and whose proprioceptive and exteroceptive sensory feedback is used by the CPGs. As a first step\, the musculoskeletal simulator GAIT2DE was used for simplicity\, then the method and models were implemented in the OpenSim simulator which is more realistic and more used in Biomechanics field.\n\n\nFurther\, the simulated gait analysis and controller parameter optimization are considered. The gait analysis part consists of gait cycle explanation and its application for decomposing of simulated and real human gait data. The gait cycle is used in comparison of simulation data with parameters of real gait and controller optimization method based on comparative analysis using cross-correlation.\n\nFinal part of thesis presents the results obtained with the OpenSim and GAIT2DE simulators by integrating a complete circuitry based on CPGs and a reflex controller of equilibrium based on proprioceptive feedback. These results show that it is possible to generate different walking patterns that are relatively stable and coordinated by modifying the neuronal parameters of GPCs\, thus reproducing the patterns observed for Parkinson’s disease or other well-known gait disorders in medicine. Finally\, I show that this platform can simulate various paces due to Parkinson’s disease or muscle degeneration.\n\n\nThe last part of work concerns the conclusion and the perspectives. It summarizes the work developed in the thesis by proposing some improvements in CPG circuitry and in the modifications that should be made to OpenSim. The perspectives concern the simulation platform as a whole that will allow to simulate abnormal gait due to different causes such as neurodegenerative diseases or the impact of the addition of artificial limbs (prostheses) and surgical interventions.
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SUMMARY:Soutenance HDR par Adrien Coulet
DESCRIPTION:English version at the end \nTitre :  « Mises en correspondances de données\, textes et connaissances pour la découverte de connaissances biomédicales”. \nRapporteurs :\nNathalie Aussenac-Gilles IRIT\, CNRS\nSarah Cohen-Boulakia LRI\, Université Paris-Sud\nOlivier Curé IGM\, Université Paris-Est Marne-la-Vallée \nExaminateurs :\nOlivier Dameron IRISA\, Université de Rennes 1\nMarie-Dominique Devignes LORIA\, CNRS\nAnne Gégout-Petit IECL\, Université de Lorraine\nAmedeo Napoli LORIA\, CNRS \n  \nRésumé : \nLes connaissances peuvent revêtir des formes multiples en informatique : elles peuvent être écrites en langage naturel dans des textes\, un format difficile à manipuler pour les machines ; elles peuvent être formalisées dans des bases de connaissances alors appréhendables dans une certaine mesure grâces aux outils du Web Sémantique ; ou encore être présentes\, de façon sous-jacente\, dans un ensemble de données en attente d’analyse. Ces trois types de représentations de connaissances plus ou moins formalisées\, plus ou moins explicites coexistent dans de nombreux domaines\, et c’est notamment le cas dans le domaine biomédical auquel nous nous intéressons particulièrement. Malgré cette coexistence\, ces types de connaissances ne sont généralement pas confrontés les uns aux autres. Il paraît pourtant très utile d’être capable de les comparer et cela pour les quatre raisons suivantes : cela permet d’intégrer un panorama de connaissances disponibles et de proposer un accès unique à celui-ci ; de détecter des accords et désaccords entre les sources ; d’évaluer des extraction de connaissances à partir de données ; et enfin de faciliter l’extraction de connaissances en s’appuyant sur des connaissances pré-existantes. Sans forcement les atteindre tous les quatre\, nous présentons dans ce mémoire différentes contributions qui mettent en correspondance données\, textes et ontologies avec ces objectifs en vue. Dans un premier temps nous abordons les mises en correspondances entre ontologies et données ou textes. Dans un second temps nous considérons l’utilisation de ces correspondance pour l’analyse de données et en particulier de données cliniques. Enfin\, nous présentons des approches de fouille de données appliquées à des graphes de connaissances\, un contexte particulier où données et connaissances sont déjà liées. Nous nous attacherons dans tous les cas à expliquer comment les connaissances peuvent guider la découverte de connaissances. \n————— \nTitle : “Mappings between data\, texts and knowledge for biomedical knowledge discovery” \nAbstract: \nIn computer science\, knowledge can take many forms: it can be formalized in text\, a format difficult to handle for machines; it can be represented in knowledge bases\, then interpretable to some extend by machines; or being latent in a set of data awaiting to be analysed. These variously formalized representations of knowledge coexist in many fields\, and in particular in biomedicine\, our domain of interested. However they are most of the time not compared with each other\, eventhought this comparison has many potential. Comparison would allow to provide a unique access to available knowledge; to detect agreements between various sources; to evaluate knowledge discovery; and to reuse knowledge to guide knowledge discovery. Without achieving all of them\, we present in this manuscript several contributions that use mappings between data\, texts and ontologies with these goals in mind. First\, we consider data and text annotations\, i.e.\, mappings between data\, text and ontologies. Then\, we consider annotations of Electronic Health Records and how these can help analyse clinical data. Finally\, we explore the mining of knowledge graphs\, a particular setting where data and knowledge are already connected. In each case\, we will explain how knowledge may guide knowledge discovery. \n 
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