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SUMMARY:Soutenance thèse par Jaime Garcia Guevara
DESCRIPTION:Titre : Biomechanical graph matching for hepatic intra-operative image registration \nAbstract: \nThis thesis presents the development of an automatic elastic registration methodbased on matching of vascular graphs extracted from both pre-operative and intra-operative images. The method is able to fuse accurate pre-operative information onto an organ undergoing small to large deformations during surgery\, to compensatefor the limited details provided by intra-operative imaging modalities and improvethe visualization of tumor(s)\, vasculature and other important internal structures.Although methods dedicated to non-rigid graph matching exist\, they are not efficient when noise\, topology changes and large intra-operative deformations arepresent. The first contribution presented is a biomechanical graph matching method(BGM) that builds on the work ofSerradell et al.(2015). BGM combines the GPRmatching with a biomechanical model of the organ\, as a mean to discard matchinghypotheses which would lead to non-plausible deformations (Garcia Guevara et al.\,2018). However\, BGM is not robust to noise\, only matches limited size graphs andhas high computation time.The second contribution is the Adaptive ComplianceGraph Matching (ACGM) method (Garcia Guevara et al.\,2019)\, which allows toefficiently find the best graph matches with a novel compliance-based search andan adaptive rigid to soft approach. This reduces the computation time by predict-ing first the most plausible matching hypotheses. It also reduces the sensitivity onthe search space parameters and improves the registration quality.The proposedregistration methods are evaluated with realistic synthetic and real porcine dataset\, showing that ACGM is compatible with intra-operative constraints. \n  \nRapporteurs:     Patrick Clarisse- CNRS (section 7) CREATIS (Lyon) \nStephanie Speidel- National Center for Tumor Diseases (NCT) \nExaminateurs:  Jean-Francois Mari- Université de Lorraine \nIngerid Reinertsen- SINTEF Digital\, Health Researc \nEncadrants:    Marie-Odile Berger- INRIA Equipe MAGRIT \nStéphane Cotin- INRIA Equipe MIMESIS \n 
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SUMMARY:Soutenance de thèse - Ph.D. defense Amélie Aussel
DESCRIPTION:Title: « Computational modeling of healthy and epileptic hippocampal oscillations » \n  \nMembers of the jury :\n– Daniel Wojcik (Nencki Institute\, Warsaw\, Poland)\, Rapporteur\n– Régine Le Bouquin Jeannès (LTSI\, Université Rennes 1)\, Rapporteur\n– Boris Gutkin (LNC2\, ENS Paris)\, Examinateur\n– Patrick Hénaff (Loria\, Université de Lorraine\, Nancy)\, Examinateur\n– Laure Buhry (Loria\, Université de Lorraine\, Nancy)\, Co-directrice de thèse\n– Radu Ranta (CRAN\, Université de Lorraine\, Nancy)\, Directeur de thèse\n– Louise Tyvaert (CRAN\, CHRU Nancy)\, Invitée \n  \nAbstract : \nThe hippocampus can exhibit different oscillatory rhythms within the sleep-wake cycle\, each of them being involved in cognitive processes. For example\, theta-nested gamma oscillations\, consisting of the coupling of theta and gamma rhythms\, are produced during wakefulness and are associated with spatial navigation and working memory tasks\, whereas sharp-wave-ripple complexes\, consisting of fast oscillatory events occurring during low frequency waves\, are produced during slow-wave sleep and quiet waking and play an important role in memory consolidation. Models exist to reproduce and explain the generation of each of these rhythms\, yet the mechanisms involved in their generation and the transitions between them are not yet fully understood. \nThis question is all the more important that altered hippocampal rhythms are involved in drug-resistant mesial temporal lobe epilepsy\, a common form of epilepsy which cannot be controlled by existing pharmaceutical treatments. Some models have also been previously developed to reproduce epileptic seizures (episodes of excessive neural activity) or interictal discharges (brief peaks of synchronous activity)\, but these models cannot fully explain the links between neuropathological conditions of the hippocampus\, physiological processes such as the sleep-wake cycle\, and the resulting oscillations. \nIn this context\, the main objective of this thesis is to provide better understanding of various hippocampal oscillations\, both physiological and pathological. \nTo do so\, we first design a full computational model of the healthy hippocampal formation including the entorhinal cortex\, the dentate gyrus and the CA3 and CA1 regions. This model includes more than thirty thousand Hodgkin-Huxley point neurons\, reprensented by tens of thousands differential equations to be solved numerically\, as well as an estimation of the extracellular potentials (LFP) generated by the dipolar neurons as measured by a macroscopic electrode\, so as to be more easily interpretable. We perform a thorough study of our model’s activity based on design of experiments techniques to identify the role of each of its intrinsic parameters and the importance of input stimulation in the production coupled oscillatory outputs. \nWe then evaluate our model in a realistic context : its activity under realistic input stimulation is compared with intracranial recordings obtained in epileptic patients. We demonstrate that our model is able to reproduce both sleep and wakefulness oscillations with temporal and frequential similarities with the clinically measured signals. We link the modification of some parameters of the model (synaptic gains and ion channel conductances) with cholinergic modulation\, and show how single neuron dynamics are mostly responsible for the frequency of slow oscillations of our network\, while network functional connectivity controls its fast oscillations. \nFinally\, we detail our model further to include four pathological modifications of the hippocampus seen in mesial temporal lobe epilepsies\, that is hippocampal sclerosis\, mossy fiber sprouting\, and impaired potassium and chloride dynamics in pyramidal neurons (which are modeled by changing the network connectivity or the parameters of individual neuron dynamics)\, and show how these mechanisms can interact with the previously described sleep-wake cycle and lead to pathological synchrony and rhythms such as seizures\, interictal spikes and fast ripples. \nIn conclusion\, we propose in this thesis a unique model of the hippocampus regrouping many mechanisms previously described in separate works\, and analyze its oscillatory activity as we vary different parameters representing either structural or functional properties of the network\, as well as pathological modifications observed in epilepsy. Our results provide new insights into the mechanisms underlying the generation of various hippocampal oscillations\, which could open the way to future clinical applications.
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SUMMARY:Soutenance de thèse - PhD Defense Joseph Lallemand
DESCRIPTION:Joseph Lallemand défendra sa thèse le vendredi 8 novembre à 13h30 dans la salle C005 en anglais. \nTitre : « Vote électronique : définitions et techniques d’analyse » \nMembres du jury:\n– Gilles Barthe (MPI Bochum)\n– Sandrine Blazy (Université de Rennes)\n– Karthikeyan Bhargavan (Inria)\n– Véronique Cortier (CNRS\, Loria)\n– Ralf Kuesters (Université de Stuttgart)\n– Christine Paulin (Université Paris-Sud)\n– Emmanuel Thomé (Inria\, Loria) \n  \n\nJoseph Lallemand will defend his PhD on Friday\, November 8 at 1:30 pm in room C005 in English. \nTitle: « Electronic Voting: Definitions and Analysis Techniques » \nJury:\n– Gilles Barthe (MPI Bochum)\n– Sandrine Blazy (University of Rennes)\n– Karthikeyan Bhargavan (Inria)\n– Véronique Cortier (CNRS\, Loria)\n– Ralf Kuesters (University of Stuttgart)\n– Christine Paulin (University Paris-Sud)\n– Emmanuel Thomé (Inria\, Loria) \n 
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SUMMARY:Soutenance de thèse / PhD defense\, Lauréline Perotin
DESCRIPTION:« Localisation et rehaussement de sources de parole au format Ambisonique »\nJury\nDorothea KOLOSSA\, Professeure\, Ruhr-Universität Bochum\, Allemagne\nLaurent GIRIN\, Professeur\, Grenoble INP\, France\nChristine EVERS\, EPSRC Research Fellow\, Imperial College London\, Royaume-Uni \nEncadrants\nEmmanuel VINCENT\, Directeur de recherche\, Inria Nancy – Grand Est\, France\nRomain SERIZEL\, Professeur associé\, Université de Lorraine Loria\, Nancy\, France\nAlexandre GUERIN\, Ingénieur de recherche\, Orange Labs\, Cesson Sévigné\, France \nRésumé\nLes assistants vocaux sont de plus en plus présents autour de nous. Comment faire pour que les commandes vocales soient correctement comprises\, même si l’appareil est situé loin du locuteur\, en présence de bruit ambiant ou si plusieurs personnes parlent en même temps ?\nCette thèse utilise un type de microphone particulier\, dit Ambisonique\, qui permet de capter la dimension spatiale du son. Grâce à cette information\, nous proposons des systèmes combinant réseaux de neurones et traitement du signal audio afin de localiser la position spatiale et extraire le signal de parole du locuteur principal. Cela se traduit par une forte amélioration de la qualité de reconnaissance vocale\, ce qui est une étape essentielle pour le développement d’un majordome domotique virtuel. \n  \n\n« Deep learning-based speaker localization and speech separation from Ambisonics recordings »\nJury\nDorothea KOLOSSA\, Professor\, Ruhr-Universität Bochum\, Germany\nLaurent GIRIN\, Professor\, Grenoble INP\, France\nChristine EVERS\, EPSRC Research Fellow\, Imperial College London\, United Kingdom \nSupervisors\nEmmanuel VINCENT\, Directeur de recherche\, Inria Nancy – Grand Est\, France\nRomain SERIZEL\, Professeur associé\, Université de Lorraine Loria\, Nancy\, France\nAlexandre GUERIN\, Ingénieur de recherche\, Orange Labs\, Cesson Sévigné\, France \nAbstract\nVoice assistants are more and more present around us. How to make sure that the voice commands are correctly understood\, even if the unit is located far from the speaker\, in the presence of ambient noise or if several people are talking at the same time?\nThis thesis uses a particular type of microphone\, called Ambisonique\, which captures the spatial dimension of sound. With this information\, we propose systems combining neural networks and audio signal processing to locate the spatial position and extract the speech signal from the main speaker. This allows a strong improvement in speech recognition quality\, which is an essential step for the development of a virtual home butler. \n 
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SUMMARY:Soutenance de HDR de Fabien Lauer
DESCRIPTION:Fabien Lauer maître de conférence à l’Université de Lorraine\, de l’équipe ABC soutiendra son HDR (Habilitation à Diriger des Recherches) le mardi 1er octobre à 14h00 au Loria. Elle aura lieu en anglais. \nIntitulé de la HDR : « Optimization and Statistical Learning Theory for Piecewise Smooth and Switching Regression » \nRapporteurs :\nStéphane Canu\, Professeur\, INSA Rouen\nMarius Kloft\, Professeur\, Technische Universität Kaiserslautern\nLiva Ralaivola\, Professeur\, Aix-Marseille Université \nExaminateurs :\nMarianne Clausel\, Professeure\, Université de Lorraine\nYann Guermeur\, Directeur de Recherche\, CNRS (parrain)\nGilles Millérioux\, Professeur\, Polytech Nancy\nMarc Sebban\, Professeur\, Université Jean Monnet Saint-Etienne \n 
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SUMMARY:Soutenance de thèse de Nicolas Schnepf
DESCRIPTION:(English version below) \nNicolas Schnepf soutiendra le lundi 30 septembre à 14h00 en salle A008\, au Loria. Elle aura lieu en français. \nIntitulé : « Orchestration et vérification de fonctions de sécurité pour des environnements intelligents » \nRapporteurs :\nChristine Choppy\, Professeur\, Université Paris 13\nStephano Secci\, Professeur\, Université Paris 6 \nExaminateurs :\nSandrine Vaton\, Professeur\, Université Bretagne-Loire\nFrançois Charoy\, Professeur\, Université de Lorraine \nDirecteurs de thèse :\nStephan Merz\, Professeur\, INRIA Nancy\nRémi Badonnel\, Maître de conférences\, Université de Lorraine \nRésumé : \nLes équipements intelligents\, notamment les smartphones\, sont la cible de nombreuses attaques de sécurité. Par ailleurs\, la mise en oeuvre de mécanismes de protection usuels est souvent inadaptée du fait de leurs ressources fortement contraintes. Dans ce contexte\, nous proposons d’utiliser des chaînes de fonctions de sécurité qui sont composées de plusieurs services de sécurité\, tels que des pare-feux ou des antivirus\, automatiquement configurés et déployés dans le réseau. Cependant\, ces chaînes sont connues pour être difficiles à valider. Cette difficulté est causée par la complexité de ces compositions qui impliquent des centaines\, voire des milliers de règles de configuration. \nDans cette thèse\, nous proposons l’architecture d’un orchestrateur exploitant la programmabilité des réseaux pour automatiser la configuration et le déploiement de chaînes de fonctions de sécurité. Il est important que ces chaînes de sécurité soient correctes afin de éviter l’introduction de failles de sécurité dans le réseau. Aussi\, notre orchestrateur repose sur des méthodes automatiques de vérification et de synthèse\, encore appelées méthodes formelles\, pour assurer la correction des chaînes. Notre travail appréhende également l’optimisation du déploiement des chaînes dans le réseau\, afin de préserver ses ressources et sa qualité de service. \n  \n_______________ \nNicolas Schnepf  will defend his thesis on Monday September 30 at 14h00 in room A008\, LORIA. The defense will be in French. \nPh.D. thesis entitled : « Orchestration and verification of security functions for smart environments » \nReferees:\nChristine Choppy\, Professor\, University Paris 13\nStephano Secci\, Professor\, University Paris 6 \nExaminers:\nSandrine Vaton\, Professeur\, University of Bretagne-Loire\nFrançois Charoy\, Professeur\, University of Lorraine \nAdvisors:\nStephan Merz\, Professor\, INRIA Nancy\nRémi Badonnel\, Assistant professor\, University of Lorraine \nAbstract: \nSmart environments\, in particular smartphones\, are the target of multiple security attacks. Moreover\, the deployment of traditional security mechanisms is often inadequate due to their highly constrained resources. In that context\, we propose to use chains of security functions which are composed of several security services\, such as firewalls or antivirus\, automatically configured and deployed in the network. Chains of security functions are known as being error prone and hard to validate. This difficulty is caused by the complexity of these constructs that involve hundreds and even thousands of configuration rules. \nIn this PhD thesis\, we propose the architecture of an orchestrator\, exploiting the programmability brought by software defined networking\, for the automated configuration and deployment of chains of security functions. It is important to automatically insure that these security chains are correct\, before their deployment in order to avoid the introduction of security breaches in the network. To do so\, our orchestrator relies on methods of automated verification and synthesis\, also known as formal methods\, to ensure the correctness of the chains. Our work also consider the optimization of the deployment of chains of security functions in the network\, in order to maintain its resources and quality of service. \n  \n 
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SUMMARY:Soutenance de thèse / PhD Defense - Khadija Musayeva
DESCRIPTION:(English version below)\n\n\nIntitulé : « Performances en généralisation des classifieurs multi-classes à marge« \n\nLe lundi 23 septembre à 09h30 en salle C005 au Loria. La soutenance aura lieu en anglais. \nRapporteurs :\nSana Louhichi\, Professeur\, Université de Grenoble Alpes\nYounès Bennani\, Professeur\, Université Paris 13 \nExaminateurs :\nAnne Boyer\, Professeur\, Université de Lorraine\nMyriam Maumy-Bertrand\, Maı̂tre de Conférences\, Université de Strasbourg \nDirecteurs de thèse :\nYann Guermeur\, Directeur de Recherche CNRS\, Nancy\nFabien Lauer\, Maı̂tre de Conférences\, Université de Lorraine \nRésumé : \nCette thèse porte sur la théorie de la discrimination multi-classe à marge. Elle a pour cadre la théorie statistique de l’apprentissage de Vapnik et Chervonenkis. L’objectif est d’établir des bornes de généralisation possédant une dépendances explicite au nombre C de catégories\, à la taille m de l’échantillon et au paramètre de marge gamma\, lorsque la fonction de perte considérée est une fonction de perte à marge possédant la propriété d’être lipschitzienne. La borne de généralisation repose sur la performance empirique du classifieur ainsi que sur sa « capacité ». Dans cette thèse\, les mesures de capacité considérées sont les suivantes : la complexité de Rademacher\,les nombres de recouvrement et la dimension fat-shattering. Nos principales contributions sont obtenues sous l’hypothèse que les classes de fonctions composantes calculées par le classifieur ont des dimensions fat-shattering polynomiales et que les fonctions composantes sont indépendantes. \nDans le contexte du schéma de calcul introduit par Mendelson\, qui repose sur les relations entre les mesures de capacité évoquées plus haut (chaînage\, résultats combinatoires…)\, nous étudions l’impact que la décomposition au niveau de l’une de ces mesures de capacité a sur les dépendances (de la borne de généralisation) à C\, m et gamma. En particulier\, nous démontrons que la dépendance à C peut être considérablement améliorée par rapport à l’état de l’art si la décomposition est reportée au niveau du nombre de recouvrement ou de la dimension fat-shattering. Ce changement peut affecter négativement le taux de convergence (dépendance à m)\, ce qui souligne le fait que l’optimisation par rapport aux trois paramètres fondamentaux se traduit par la recherche d’un compromis. \n\n\n\n_______________ \nTitle : « Generalization performance of margin multi-category classifiers » \n\n\nMonday September 23 at 09h30 in room C005\, Loria. The defense will be in English. \nReferees:\nSana Louhichi\, Professor\, University of Grenoble Alpes\nYounès Bennani\, Professor\, University of Paris 13 \nExaminers:\nAnne Boyer\, Professor\, University of Lorraine\nMyriam Maumy-Bertrand\, Assistant Professor\, University of Strasbourg \nAdvisors:\nYann Guermeur\, Research Scientist CNRS\, Nancy\nFabien Lauer\, Assistant Professor\, University of Lorraine \n\n\nAbstract:This thesis deals with the theory of margin multi-category classification\, and is based on the statistical learning theory founded by Vapnik and Chervonenkis. We are interested in deriving generalization bounds (guaranteed risks) with explicit dependencies on the number C of categories\, the sample size m and the margin parameter gamma\, when the loss function considered is a Lipschitz continuous margin loss function. Generalization bounds rely on the empirical performance of the classifier as well as its « capacity ». In this work\, the following scale-sensitive capacity measures are considered: the Rademacher complexity\, the covering numbers and the fat-shattering dimension. Our main contributions are obtained under the assumption that the classes of component functions implemented by a classifier have polynomially growing fat-shattering dimensions and that the component functions are independent. \nIn the context of the pathway of Mendelson\, which relates the Rademacher complexity to the covering numbers and the latter to the fat-shattering dimension\, we study the impact that decomposing at the level of one of these capacity measures has on the dependencies on C\, m and gamma. In particular\, we demonstrate that the dependency on C can be substantially improved over the state of the art if the decomposition is postponed to the level of the metric entropy or the fat-shattering dimension. On the other hand\, this impacts negatively the rate of convergence (dependency on m)\, an indication of the fact that optimizing the dependencies on the three basic parameters amounts to looking for a trade-off.
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SUMMARY:PhD Defense : Renaud Vilmart
DESCRIPTION:Renaud Vilmart\, PhD student at Université de Lorraine in Mocqua team will defend his thesis on Thursday\, Septembre the 19th at 3.00 pm in room C005.\nHis thesis is entitled : « ZX-Calculi for Quantum Computing and their Completeness ». \nHe received the Kleene Award at LICS\, a famous international conference on logic. Read the article (french)
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SUMMARY:HDR Defense : Simon Perdrix
DESCRIPTION:Thursday 19th of September at 10H30 am in room Coo5\, Simon Perdrix\, researcher CNRS in our team Mocqua\, will defend his HDR (habitation to conduction research) entitled : \n« Approches Graphiques en Informatique Quantique » \nMembers of Jury : \nOlivier Bournez\, Professeur à l’Ecole Polytechnique\nBob Coecke\, Professeur à l’Université d’Oxford\nEmmanuel Jeandel\, Professeur à l’Université de Lorraine\nElham Kashefi\, Directrice de Recherche CNRS\nIordanis Kerenidis\, Directeur de Recherche CNRS\nMichele Pagani\, Professeur à l’Université Paris Diderot \nPersonnal website of Simon Perdrix  \nMore about Mocqua Team
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SUMMARY:Soutenance de thèse\, Mathieu Fontaine
DESCRIPTION:Titre : Processus alpha-stables pour le traitement du signal\n\nRapporteurs:\n\nDr. Rémi Gribonval\, Directeur de Recherche\, Inria RENNES\nPr. Hermine Biermé\, Professeure des universités\,  université de Mathématiques POITIERS\n\n\nExaminateurs:\n\nDr. Antoine Lejay\, Directeur de Recherche\, université de Lorraine NANCY\nDr. Angélique Drémeau\, Chargée de Recherche\, ENSTA Bretagne BREST\n\n\nEncadrants:\n\nPr. Roland Badeau\, Professeur\, Télécom ParisTech PARIS\nDr. Antoine Liutkus\, Chargé de Recherche\, Inria MONTPELLIER\n\n\n\nRésumé:\n\nLe sujet scientifique de la séparation de sources sonores (SSS) vise à décomposer les signaux audio en leurs éléments constituants\, par exemple en séparant la voix du chanteur principal de son accompagnement musical ou du bruit de fond. Dans le cas d’enregistrements historiques très anciens et très dégradés\, la SSS étend de manière significative les méthodes classiques de débruitage en permettant de prendre en compte des motifs complexes de signal et de bruit et de rélaiser efficacement la séparation\, là où les approches traditionnelles sont tenues en échec.\nLes processus alpha-stables soulèvent des défis mathématiques et on déjà démontré leur efficacité dans des applications de filtrage et en terme algorithmique. Cette présentation introduira différents modèles alpha-stables d’un point de vue théorique\, dans le but de les étendre dans plusieurs directions. Différents travaux de recherche théorique et d’applications au filtrage et à la restauration d’enregistrements anciens ainsi qu’à la localisation de sources ont été effectués. \n\n\n\n\nTitle : Alpha-stable processes for signal processing\n\nReviewers:\n\nDr. Rémi Gribonval\, Directeur de Recherche\, Inria RENNES\nPr. Hermine Biermé\, Professeure des universités\,  université de Mathématiques POITIERS\n\n\nExaminers:\n\nDr. Antoine Lejay\, Directeur de Recherche\, université de Lorraine NANCY\nDr. Angélique Drémeau\, Chargée de Recherche\, ENSTA Bretagne BREST\n\n\nSupervisors: \n\nPr. Roland Badeau\, Professeur\, Télécom ParisTech PARIS\nDr. Antoine Liutkus\, Chargé de Recherche\, Inria MONTPELLIER\n\nAbstract: \nThe scientific topic of sound source separation (SSS) aims at decomposing audio signals into their constitutive components\, e.g. separate the main signer voice frotm the background music or from the background noise. In the case of very old and degraded historical recordings\, SSS strongly extends classical denoising methods by being able to account for complex signal or noise patterns and achieve efficient separation where traditional approaches fail.\nAlpha-stable processes enjoy important mathematical challenges\, efficient filtering applications and computational efficiency. This presentation targets at studying these models from a theoretical point of view\, for the purpose of extending them in several directions : audio source localization\, theoretical research in multichannel scenarios and restoring old historical recordings. \n  \n\n 
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SUMMARY:Soutenance de thèse\, Xavier Marchal
DESCRIPTION:Xavier Marchal soutiendra sa thèse le vendredi 7 juin 2019 à 10h30 en salle A008 au Loria. Dû à des contraintes de temps\, le pot de thèse sera réalisé dans les jours qui suivent. \nTitre : Architectures et fonctions avancées pour le déploiement progressif de réseaux orientés contenus \nRapporteurs :\nPr Francine Krief\, Professeur des Universités\, ENSEIRB\nDr. Prométhée Spathis\, Maître de Conférences\, UPMC \nExaminateurs : \nPr Vincent Chevrier\, Professeur des Universités\, Université de Lorraine\nDr Giovanna Carofiglio\, Distinguished Engineer\, Cisco Systems \nInvité :\nDr Damien Saucez\, Chargé de Recherche\, Inria \nDirecteurs :\nPr Olivier Festor\, Professeur des Universités\, Université de Lorraine\nDr Thibault Cholez\, Maître de Conférences\, Université de Lorraine \nRésumé : \nLes protocoles historiques d’Internet (TCP/IP) qui servaient à interconnecter les tous premiers ordinateurs ne sont plus adaptés à la diffusion massive de contenus qui en est fait aujourd’hui. De nouveaux protocoles réseau centrés sur les contenus (Information-Centric Networking) sont actuellement conçus pour optimiser ces échanges en pariant sur un changement de paradigme où les contenus\, plutôt que les machines sont adressables à l’échelle d’Internet. Cependant\, un tel changement ne peut se faire que progressivement et si tous les impératifs opérationnels sont assurés. Ainsi\, cette thèse a pour objectif d’étudier et de lever les principaux verrous technologiques empêchant l’adoption du protocole NDN (Name Data Networking) par les opérateurs en garantissant la sécurité\, les performances\, l’interopérabilité\, la bonne gestion et le déploiement automatisé d’un réseau NDN. \nDans un premier temps\, nous évaluons les performances actuelles d’un réseau NDN à l’aide d’un outil de notre conception\, ndnperf\, et constatons le coût élevé pour un serveur utilisant ce protocole. Puis nous proposons un ensemble de solutions pour améliorer l’efficacité d’un serveur NDN. Ensuite nous nous intéressons à la sécurité de NDN à travers l’évaluation de l’attaque par empoisonnement de contenus\, connue pour être critique mais jamais caractérisée. Cette étude se base sur deux scénarios\, en utilisant un serveur et un client pour effectuer la pollution\, ou en exploitant une faille dans le traitement des paquets au niveau du routeur. Nous montrons ainsi la dangerosité de l’attaque et proposons une correction de la faille la permettant. Dans un troisième temps\, nous cherchons à adapter le protocole HTTP pour qu’il puisse être transporté sur un réseau NDN à des fins d’interopérabilité. Pour ce faire\, nous avons développé deux passerelles qui effectuent les conversions nécessaires pour qu’un contenu web puisse rentrer ou sortir d’un réseau NDN. \nAprès avoir décrit notre solution\, nous l’évaluons et l’améliorons afin de pouvoir bénéficier d’une fonctionnalité majeure de NDN\, à savoir la mise en cache des contenus dans le réseau et évaluons son efficacité lors de tests synthétiques et de simulations de navigation. Pour finir\, nous proposons une architecture à base de microservices virtualisés et orchestrés pour le déploiement du protocole NDN en suivant le paradigme NFV (Network Function Virtualization). Les sept microservices présentés reprennent soit une fonction atomique du routeur\, soit proposent un nouveau service spécifique. Ces fonctions peuvent ensuite être chaînées pour constituer un réseau optimisé. Cette architecture est orchestrée à l’aide d’un manager qui nous permet de pleinement tirer parti des avantages des microservices comme la mise à l’échelle des composants les plus lents ou encore le changement dynamique de topologie en cas d’attaque. Une telle architecture\, associée aux contributions précédentes\, permettrait un déploiement plus rapide du protocole NDN\, notamment grâce à un développement facilité des fonctions\, à l’exécution sur du matériel conventionnel\, ou encore grâce à la flexibilité qu’offre ce type d’architecture. \n\nTitle : Architectures and advanced functions for a progressive deployment of Information-Centric Networking \nReviewers :\nPr Francine Krief\, Professeur des Universités\, ENSEIRB\nDr. Prométhée Spathis\, Maître de Conférences\, UPMC \nExaminers :\nPr Vincent Chevrier\, Professeur des Universités\, Université de Lorraine\nDr Giovanna Carofiglio\, Distinguished Engineer\, Cisco Systems \nInvited :\nDr Damien Saucez\, Chargé de Recherche\, Inria \nSupervisor :\nPr Olivier Festor\, Professeur des Universités\, Université de Lorraine\nDr Thibault Cholez\, Maître de Conférences\, Université de Lorraine \nAbstract : \nInternet historical protocols (TCP/IP) that were used to interconnect the very first computers are no longer suitable for the massive distribution of content that is now being made. New content-based network protocols (Information-Centric Networking) are currently being designed to optimize these exchanges by betting on a paradigm shift where content\, rather than machines\, are addressable across the Internet. However\, such a change can only be made gradually and if all operational imperatives are met. Thus\, this thesis aims to study and remove the main technological obstacles preventing the adoption of the NDN (Name Data Networking) protocol by operators by guaranteeing the security\, performance\, interoperability\, proper management and automated deployment of an NDN network. \nFirst\, we evaluate the current performance of an NDN network thanks to a tool we made\, named ndnperf\, and observe the high cost for a provider delivering fresh content using this protocol. Then\, we propose some optimizations to improve the efficiency of packet generation. Afterwards\, we focus on the security of the NDN protocol with the evaluation of the content poisoning attack\, known as the second most critical attack on NDN\, but never truly characterized. Our study is based on two scenarios\, with the usage of a malicious user and content provider\, or by exploiting a flaw we found in the packet processing flow of the NDN router. Thus\, we show the danger of this kind of attacks and propose a software fix to prevent the most critical scenario. Thirdly\, we are trying to adapt the HTTP protocol in a way so that it can be transported on an NDN network for interoperability purposes. To do this\, we designed an adaptation protocol and developed two gateways that perform the necessary conversions so that web content can seamlessly enter or exit an NDN network. \nAfter describing our solution\, we evaluate and improve it in order to make web content benefit from a major NDN feature\, the in-network caching. Finally\, we propose a virtualized and orchestrated microservice architecture for the deployment of an NDN network following the Network Fonction Virtualization (NFV) paradigm. We developed seven microservices that represent either an atomic function of the NDN router or a new one for specific purposes. These functions can then be chained to constitute a full-fledged network. Our architecture is orchestrated with the help of a manager that allows it to take the full advantages of the microservices like scaling the bottleneck functions or dynamically change the topology for the current needs (an attack for example). Our architecture\, associated with our other contributions on performance\, security and interoperability\, allows a better and more realistic deployment of NDN\, especially with an easier development of new features\, a network running on standard hardware\, and the flexibility allowed by this kind of architecture. \n 
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SUMMARY:Soutenance de thèse : Thomas PARIS
DESCRIPTION:La thèse aura lieu le mardi 28 Mai à 14h en C005 et sera suivi d’un pot en face de cette même salle.\nLe sujet de sa thèse : « Modélisation de Systèmes Complexes par Composition : Une démarche hiérarchique pour la co-simulation de composants hétérogènes » \nRésumé :\nLe contexte de ce travail est la modélisation et simulation (M&S) de systèmes complexes. L’étude de tels systèmes requière généralement de combiner plusieurs points (différentes disciplines\, différents formalismes\, différentes échelles temporelles et spatiales…). La multi-modélisation et la co-simulation sont deux approches prometteuses pour cela. \nLe challenge est l’intégration rigoureuse de ces différents points de vue au sein d’une même démarche de M&S. En outre cette démarche doit permettre de tester facilement des alternatives (modularité)\, de construire hiérarchiquement nos modèles à partir d’autres (composition) et être utilisable par des experts non informaticiens (utilisabilité). \nPour répondre à cette problématique\, cette thèse poursuit les travaux autours de MECSYCO (Multi-agent Environment for Complex SYstem CO-simulation)\, un intergiciel de co-simulation se focalisant sur la réutilisation de modèles issus d’autres logiciels qui nous fournit une approche d’intégration rigoureuse (une encapsulation logicielle et formelle basée sur le formalisme DEVS). \nNotre contribution a consisté à compléter MECSYCO en définissant une démarche de multi-modélisation et co-simulation descriptive en trois étapes (intégration\, multi-modélisation\, expérimentation). \nLes descriptions sont les supports pour la réutilisation des modèles/multi-modèles ce qui complète le processus d’intégration des modèles\, et permet de construire hiérarchiquement les multi-modèles avant de les co-simuler. \nSuivant une approche d’Ingénierie Dirigée par les Modèles\, nous avons aussi développé un environnement de développement basé sur des langages dédiés (un par étape) qui simplifie le travail de description en évitant le code. \n  \nThis will take place on Tuesday\, May 28th at 2pm in C005 and will be followed by a drink in front of the same room.\nThe title of his PhD : « Complex System Modeling by composition: A hierarchical approach for heterogeneous components co-simulation. » \nSummary :\nThe context of this work is the modelling and simulation (M&S) of complex systems. The study of such systems generally requires the combination of several points (different disciplines\, formalisms\, temporal and spatial scales…). Multi-modelling and co-simulation are two promising approaches for this. \nThe challenge is to rigorously integrate these different points of view within the same M&S approach. In addition\, this approach must allow alternatives to be easily tested (modularity) and hierarchical built of multi-models from others (composition) and be usable by non-computer experts (usability). \nTo answer this problem\, this thesis continues the work around MECSYCO (Multi-agent Environment for Complex SYstem CO-simulation)\, a co-simulation middleware focusing on the reuse of models from other software which provides us a rigorous integration approach (a software and DEVS-based formal wrapping). \nOur contribution consisted in completing MECSYCO by defining a descriptive multi-modelling and co-simulation approach in three steps (integration\, multi-modelling\, and experiment). \nDescriptions are the supports for the reuse of models/multi-models\, which completes the model integration process\, and allows to hierarchically build multi-models before co-simulating them. \nFollowing a Model Driven Engineering approach\, we also developed a development environment based on domain specific languages (one per step) that ease the description work by avoiding the code. \n\nRapporteurs :\n\nClaudia FRYDMAN\, Professeur\, Université d’Aix-Marseille\nStéphane GALLAND\, Professeur\, Université de Technologie de Belfort-Montbéliard\n\nJury :\n\nAnne-Cécile ORGERIE\, Chargé de Recherche\, IRISA\nClaude GODART\, Professeur\, Université de Lorraine\nLaurent CIARLETTA\, Maitre de Conférences\, Université de Lorraine\n\nDirecteur de thèse :\n\nVincent CHEVRIER\, Professeur\, Université de Lorraine\n\n 
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SUMMARY:PhD defense : Meihui Gao
DESCRIPTION:Meihui Gar will defekt her thesis on Tuesday\, 19 March at 10h00 in room A008. \nHer presentation is entitled « Models and Methods for Network Function Virtualization (NFV) Architectures ». \nJury:\n\nPr.  Bernard FORTZ                        (Université Libre de Bruxelles)                                Rapporteur / Reviewer\nPr.  Luigi DE GIOVANNI                 (Università degli Studi di Padova)                          Rapporteur / Reviewer\nPr.  Stefano SECCI                          (Conservatoire national des arts et métiers)         Examinatuer / Examiner\n\nDr.  Éric GOURDIN                          (Orange Gardens)                                                     Examinateur / Examiner\n\nPr.  Bernardetta ADDIS                   (Université de Lorraine)                                           Co-directeur de thèse / Co-supervisor\nPr.  Ye Qiong SONG                        (Université de Lorraine)                                           Directeur de thèse / Supervisor\n\n\nAbstract:\nDue to the exponential growth of service demands\, telecommunication networks are populated with a large and increasing variety of proprietary hardware appliances\, increasing the cost and the complexity of the network management. The NFV paradigm is proposed to overcome this problem\, allowing dynamical allocation of Virtual Network Functions (VNFs) to make network function provision and operation more flexible and cost-effective. A key problem in NFV is the NFV service chaining: given a network where some nodes are connected with computational servers and a set of demands asking for network services composed of a sequence of VNF instances. VNF instances need to be installed on servers and the demands must be routed in such a way that each demand accesses the requested VNFs. Despite thelarge number of research papers\, little has been done towards achieving cost-efficient VNFs Placement and demands Routing (VNF-PR). From an optimization point of view\, the problem can be modeled as the combination of a facility location problem (for the VNF location and server dimensioning) and a network design problem (for the demands routing). Both problems are widely studied in the literature\, but their combination represent a new challenge. \n\nIn this thesis\, we focus on the VNF-PR problem. Our objective is to study the problem structure and features\, analyze and compare the most promising formulations\, and finally propose exact and heuristic methods to solve efficiently the problem. In the first stage\, we study the VNF-PR problem structures and features. For this\, we extend the work in [1] by considering more realistic features and constraints of NFV infrastructures and we propose a linear programming model to solve it. Then\, we design a math-heuristic algorithm to scale with multiple objectives\, which allows us to study further the mutual impact between classical traffic engineering and NFV infrastructures efficiency goals. We generate scenarios with different VNF forwarding profiles\, different cases of demand distribution and different levels of end-to-end latency bound to evaluate the proposed method. Computational results show that our method can provide a stable and close-to-optimum solution for the considered problem and there is a trade-off achievable between classical traffic engineering and NFV infrastructures cost-efficiency goals. In the second stage\, our goal is to investigate the problem complexity and properties and to analyze and compare different mathematical programming models. To do so\, we move into the theoretical part of the problem. We formalize a simplified\, yet significant variant\, the VNF-PR with simple path routing (VNF-PR SP ) problem. We prove the NP-completeness of the VNF-PR SP problem. Further\, we derive problem properties and use them to help in speeding up the optimization. In order to better understand the behavior of different mathematical programming models\, we generate a common test bed with more than 100 different test instances under different capacity settings and topology features\, on which we evaluate and compare the two most promising formulations (i.e.\, PR and SP) proposed in the literature. We prove both theoretically and computationally that the continuous relaxation of SP always provides a bound no worse than the one of PR. Then\, we introduce additional inequalities to strengthen the formulations\, and we extend the formulations to address more general versions of the problem with multiple VNF types and multiple orders. Finally\, we address the problem scalability by proposing exact and heuristic methods to deal with large size instances (with up to 60 nodes and 1800 demands) of the VNF-PR SP problem. In our exact methods\, we partially fix the solution and solve the model to complete it. In our heuristic methods\, we combine the mathematical programming models with a local search technique\, which allows us to explore quickly the reduced solution space to provide a feasible solution. We show that: our exact methods can solve efficiently (e.g.\, less than 2 seconds under some capacity cases) the small size instances (with less than 30 nodes and 300 demands) of the problem; our proposed heuristic methods can solve efficiently medium size instances (with between 20 and 30 nodes\, 300 and 1000 demands) of challenging capacity cases and provide feasible solutions for large size instances of the most difficult capacity cases\, for which the models cannot find any feasible solution even with large computational time (i.e.\, 2hours).\n\nKeywords: Network Function Virtualization (NFV)\, Resource Allocation\, Operations Research
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SUMMARY:PhD Defense - Iordan Iordanov (team Gamble)
DESCRIPTION:Iordan Iordanov\, PhD student in Gamble team will defense his thesis entitled « Delaunay triangulations of a family of symmetric hyperbolic surfaces in practice ». The defense is planned for Tuesday\, 12 March 2019 in room C005 at 14h00.\n\nAbstract :\n\n\nThe Bolza surface is the most symmetric compact orientable hyperbolic surface of genus 2. For any genus higher than 2\, there exists one compact orientable surface constructed in a similar way as the Bolza surface having the same kind of symmetry. We refer to this family of surfaces as symmetric hyperbolic surfaces. This thesis deals with the computation of Delaunay triangulations of symmetric hyperbolic surfaces.\nDelaunay triangulations of compact surfaces can be seen as periodic Delaunay triangulations of their universal cover (in our case\, the hyperbolic plane). A Delaunay triangulation is for us a simplicial complex. However\, not all sets of points define a simplicial decomposition of a symmetric hyperbolic surface. In the literature\, an algorithm has been proposed to deal with this issue by using so-called dummy points: initially a triangulation of the surface is constructed with a set of dummy points that defines a Delaunay triangulation of the surface\, then input points are inserted with the well- known incremental algorithm by Bowyer\, and finally the dummy points are removed\, if the triangulation remains a simplicial complex after their removal. For the Bolza surface\, the set of dummy points to initialize the triangulation is given. The existing algorithm computes a triangulation of the Bolza surface as a periodic triangulation of the hyperbolic plane and requires to identify a suitable subset of the hyperbolic plane in which to work.\nWe study the properties of Delaunay triangulations of the Bolza surface defined by sets of points containing the proposed set of dummy points\, and we describe in detail an implementation of the incremental algorithm for it. We begin by identifying a subset of the hyperbolic plane that contains at least one representative for each face of a Delaunay triangulation of the surface\, which enables us to define a unique canonical representative\niiin the hyperbolic plane for each face on the surface. We give a data structure to represent a Delaunay triangulation of the Bolza surface via the canonical representatives of its faces in the hyperbolic plane. We detail the construction of such a triangulation and additional operations that enable the location of points and the removal of vertices. We also report results on the algebraic degree of predicates needed for all operations.\nWe provide a fully dynamic implementation for the Bolza surface\, supporting insertion of new points\, removal of existing vertices\, point location\, and construction of dual objects. Our implementation is based on CGAL\, the Computational Geometry Algorithms Library\, and is currently under revision for integration in the library. To incorporate our code into CGAL\, all the objects that we introduce must be compatible with the existing framework and comply with the standards adopted by the library. We give a detailed description of the classes used to represent and handle periodic hyperbolic triangulations and related objects. Benchmarks and tests are performed to evaluate our implementation\, and a simple application is given in the form of a CGAL demo.\nWe discuss an extension of our implementation to symmetric hyperbolic surfaces of genus higher than 2. We propose three methods to generate sets of dummy points for each surface and present the advantages and shortcomings of each method. We identify a suitable subset of the hyperbolic plane that contains at least one representative for each face of a Delaunay triangulation of the surface\, and we define a canonical representative in the hyperbolic plane for each face on the surface. We describe a data structure to represent such a triangulation via the canonical representatives of its faces\, and give algorithms for the initialization of the triangulation with dummy points. Finally\, we discuss a preliminary implementation in which we examine the difficulties of having efficient exact predicates for the construction of Delaunay triangulations of symmetric hyperbolic surfaces.
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SUMMARY:PhD Defense : Ameur Douib
DESCRIPTION:Ameur Douib (SMarT) will defend his thesis on Friday\, February 1st at 2pm in room C005. \nHis presentation is entitled « Algorithmes Bio-inspirés pour la Traduction Automatique Statistique ». \n \n\n\n\nJurys :\n\nPr. Yves Lepage : Université de Waseda\, Japon\nPr. Violaine Prince : Université Montpellier 2\, France\nPr. Yannick Estève : Université Avignon\, France\nPr. Ammar Oulamara : Université de Lorraine\, France\nPr. Kamel Smaïli : Université de Lorraine\, France \nMCF David Langlois : Université de Lorraine\, France\n\n\n\nRésumé :\nDifférentes composantes des systèmes de traduction automatique statistique sont considérées comme des problèmes d’optimisations. En effet\, l’apprentissage du modèle de traduction\, le décodage et l’optimisation des poids de la fonction log-linéaire sont trois importants problèmes d’optimisation. Savoir définir les bons algorithmes pour les résoudre est l’une des tâches les plus importantes afin de mettre en place un système de traduction performant.\n\nPlusieurs algorithmes d’optimisation sont proposés pour traiter les problèmes d’optimisation du décodeur. Ils sont combinés pour résoudre\, d’une part\, le problème de décodage qui produit une traduction dans la langue cible d’une phrase source\, d’autre part\, le problème d’optimisation des poids des scores combinés dans la fonction log-linéaire pour d’évaluation des hypothèses de traduction au cours du décodage. Le système de traduction statistique de référence est basé sur un algorithme de recherche en faisceau pour le décodage\, et un algorithme de recherche linéaire pour l’optimisation des poids associés aux scores.\n\nNous proposons un nouveau système de traduction avec un décodeur entièrement basé sur les algorithmes génétiques. Les algorithmes génétiques sont des algorithmes d’optimisation bio-inspirés qui simulent le processus de l’évolution naturelle des espèces. Ils permettent de manipuler un ensemble de solutions à travers plusieurs itérations pour converger vers des solutions optimales. Ce travail\, nous permet d’étudier l’efficacité des algorithmes génétiques pour la traduction automatique statistique. L’originalité de notre proposition est de proposer deux algorithmes : un algorithme génétique\, appelé GAMaT\, comme décodeur pour un système de traduction statistique à base de segments\, et un algorithme génétique\, appelé GAWO\, pour l’optimisation des poids de la fonction log-linéaire afin de l’utiliser comme fonction fitness pour GAMaT. Nous proposons également\, une approche neuronale pour définir une nouvelle fonction fitness pour GAMaT. Cette approche consiste à utiliser un réseau de neurones pour l’apprentissage d’une fonction qui combine plusieurs scores\, évaluant différents aspects d’une hypothèse de traduction\, combinés auparavant dans la fonction log-linéaire\, et qui prédit le score BLEU de cette hypothèse de traduction.\n\nDans un premier temps\, nous réalisons un ensemble d’expérimentations pour étudier le comportement de nos algorithmes génétiques\, GAMaT et GAWO\, ainsi que les performances du réseau de neurones pour l’apprentissage de la fonction de prédiction du score BLEU. Par la suite\, nous évaluons les performances de traduction de notre système de traduction génétique sur deux paires de langues différentes (français-anglais et turc-anglais). GAMaT est évalué en utilisant les deux fonctions de fitness\, à savoir GAWO pour l’optimisation des poids et la fonction de prédiction du BLEU apprise par le réseau de neurones. Nous comparons également\, les performances de notre système avec celles des systèmes de référence en traduction automatique.\n\nCe travail\, nous a permis de proposer un nouveau système de traduction automatique statistique ayant un décodeur entièrement basé sur des algorithmes génétiques. Les traductions en sortie du système rivalisent avec celles des systèmes de référence\, malgré le fait que les performances de traduction sur les ensembles de test ne sont pas meilleures. La thèse propose une analyse statistique comparative des cas où chaque système donne de meilleurs résultats que les deux autres\, où notre système s’est mieux comporté que les autres dans un grand nombre de traductions. Nous avons également étudié les avantages et les limites de l’utilisation des algorithmes génétiques dans un système de TAS\, tout en proposant une analyse critique et des perspectives d’amélioration et d’adaptation de notre travail.\n*******************************************************************************************************\n\n\nEN: \n\n\n\nDifferent components of statistical machine translation systems are considered as optimization problems. Indeed\, the learning of the translation model\, the decoding and the optimization of the weights of the log-linear function are three important optimization problems. Knowing how to define the right algorithms to solve them is one of the most important tasks in order to build an efficient translation system.\n\nSeveral optimization algorithms are proposed to deal with decoder optimization problems. They are combined to solve\, on the one hand\, the decoding problem that produces a translation in the target language for each source sentence\, on the other hand\, to solve the problem of optimizing the weights of the combined scores in the log-linear function to fix the translation evaluation function during the decoding. The reference system in statistical translation is based on a beam-search algorithm for the decoding\, and a line search algorithm for optimizing the weights associated to the scores.\n\nWe propose a new statistical translation system with a decoder entirely based on genetic algorithms. Genetic algorithms are bio-inspired optimization algorithms that simulate the natural process of evolution of species. They allow to handle a set of solutions through several iterations to converge towards optimal solutions. This work allows us to study the efficiency of the genetic algorithms for machine translation. The originality of our work is the proposition of two algorithms: a genetic algorithm\, called GAMaT\, as a decoder for a phrase-based machine translation system\, and a second genetic algorithm\, called GAWO\, for optimizing the weights of the log-linear function in order to use it as a fitness function for GAMaT. We propose also\, a neuronal approach to define a new fitness function for GAMaT. This approach consists in using a neural network to learn a function that combines several scores\, which evaluate different aspects of a translation hypothesis\, previously combined in the log-linear function\, and that predicts the BLEU score of this translation hypothesis.\n\nFirst\, we carry out a set of experiments to study the behavior of our genetic algorithms\, GAMaT and GAWO\, as well as the performances of the neural network to learn the prediction function of the BLEU score. Subsequently\, we evaluate the translation performance of our genetic translation system for two pairs of different languages (French-English and Turkish-English). GAMaT is evaluated using the two fitness functions\, namely GAWO for optimizing weights and the BLEU prediction function learned by the neural network. We compare also the performance of our system with those of reference systems in machine translation.\n\nThis work allowed us to propose a new machine translation system with a decoder entirely based on genetic algorithms. The output translations of the system compete with those of the reference systems\, despite the fact that the translation performance on the test sets is not better. The thesis proposes a comparative statistical analysis of the cases where each system gives better results than the two others\, where our system has gotten done better than the other systems in a large number of translations. We also studied the benefits and limitations of using genetic algorithms in a machine translation system\, while providing critical analysis and opportunities for improvement and adaptation of our work.
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SUMMARY:PhD defense : Quentin Brabant
DESCRIPTION:Quentin Brabant will defend his thesis on Tuesday\, January 29th at 2.30 pm in room A008. \nHis presentation is entitled « Lattice polynomial functions for interpolation and monotonic classification ». \n \nReviewers:\nSébastien Destercke\, chargé de recherche\, Université de Technologie de Compiègne\, CNRS\nAlexis Tsoukias\, directeur de recherche\, Université Paris Dauphine\, LAMSADE\, CNRS\nExaminers :\nHélène Fargier\, directrice de recherche\, Universié Paul Sabatier\, IRIT\, CNRS\nClaire Gardent\, directrice de recherche\, LORIA\, CNRS\nJean-Luc Marichal\, associate professor\, Université du Luxembourg\nInvited :\nDidier Dubois\, directeur de recherche\, Université Paul Sabatier\, IRIT\, CNRS\nHenri Prade\, directeur de recherche\, Université Paul Sabatier\, IRIT\, CNRS\nMichel Grabisch\, professeur des universités\, Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne\nPhD supervisor :\nMiguel Couceiro\, Université de Lorraine\, CNRS\, Inria\, LORIA \nAbstract:\nA Lattice Polynomial Function (LPF) over a lattice L is a map from L^n to L that can be defined by an expression involving variables\, constants and the lattice operators « infimum » and « supremum ». If L is a distributive lattice\, these maps include the so-called Sugeno integrals that are aggregation functions capable of merging ordinal values\, not necessarily numerical. They are widely used in the qualitative approach to Multiple Criteria Decision Aiding (MCDA)\, and they can be thought of as the ordinal counterparts of Choquet integrals. \nIn the first part of this thesis\, we tackle the task of interpolating a partial function by an LPF\, stated as follows : for a lattice L\, a finite subset D of L^n\, and a function f : D -> L\, return an LPF p : L^n -> L such that p(x) = f(x) for all x ∊ D (if such an LPF exists). We treat the cases where L is a finite lattice\, and then the cases where L is a bounded distributive lattice. In both cases\, we provide algorithms that solve this problem in polynomial time. \nIn the second part\, we consider generalizations of Sugeno integrals in the multi-attribute setting\, in particular\, the Sugeno Utility Functions (SUFs)\, that are able to merge values coming from different ordinal scales. We consider the their use in monotonic classification tasks. We present a model based on a set of SUFs and an algorithm for learning such model from data. We compare this model to the sets of monotonic decision rules learned by VC-DomLEM\, and study the number of SUFs that are required in order to model empirical data. \n  \nRésumé :\nUne Fonction Latticielle Polynômiale (FLP) sur un treillis L est une fonction de L^n vers L\, qui peut être exprimée à partir de variables\, de constantes et des opérateurs de treillis « inf » et « sup ». Dans les cas où L est distributif et borné\, les FLP incluent les intégrales de Sugeno. Celles-ci sont des fonctions d’agrégation qui permettent de fusionner des valeurs sur des échelles ordinales non numériques\, et qui sont utilisées notamment dans l’approche qualitative de l’Aide à la Décision Multi Critères en tant qu’alternatives ordinales aux intégrales de Choquet. \nDans une première partie\, nous traitons la tâche d’interpolation par des FLP\, c’est à dire : pour un treillis L\, un sous-ensemble fini D de L^n et une fonction f : D -> L\, retourner une FLP p : L^n -> L telle que p(x) = f(x) pour tout x ∊ D (si une telle FLP existe). Nous traitons successivement le cas où L est un treillis fini et le cas où L est une treillis distributif borné. Dans les deux cas\, nous donnons des algorithmes qui résolvent ce problème en temps polynomial. \nDans une seconde partie\, nous abordons les généralisations des intégrales de Sugeno appelées Fonctions d’Utilité de Sugeno (FUS)\, qui permettent la fusion de valeurs appartenant à des échelles ordinales différentes\, ainsi que leur application à la tâche de classification monotone. Nous introduisons un modèle composé de plusieurs FUS\, ainsi qu’un algorithme d’apprentissage d’un tel modèle. Nous comparons ce modèle aux ensembles de règles de décision appris par VC-DomLEM\, et étudions le nombre de FUS nécessaires afin de modéliser des données empiriques.
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SUMMARY:Soutenance de thèse : Rémi Nazin
DESCRIPTION:Rémi Nazin soutiendra sa thèse\, intitulée « Ergonomie théorique de l’humain-machine : Quels fondements épistémologiques pour une conception sûre ? »\, le mardi 15 janvier à 14h30 en salle A008. \nRésumé \nLa conception sûre et le développement maîtrisé des systèmes humain(s)-machines(s)s est un enjeu majeur pour l’ensemble de la société et\, spécialement\, dans les domaines critiques comme les domaines militaire\, aérospatial et médical qui sont amenés à évoluer conjointement\, grâce aux progrès réalisés par l’automatisation. Parallèlement\, les techniques disponibles pour assurer la mise en place de solutions répondant à ces besoins sont également en constante progression concernant leurs dimensions de puissance\, efficacité énergétique\, miniaturisation\, ce qui correspond à la notion de convergence Nanotechniques-Biotechniques-Informatique-Sciences Cognitives.\nTout cela rend nécessaire d’avoir une ergonomie théorique\, non pas au sens parfois entendu d’un détachement de la pratique mais au sens d’une ergonomie fondée sur un cadre conceptuel et formel permettant de rendre intelligibles les méthodologies et normes utilisées à travers des principes généraux.\nAinsi\, l’ergonomie théorique n’est pas une théorie de l’ergonomie mais une théorie de l’anthropotechnique\, qui cherche à développer une méthodologie et une épistémologie pragmatique\, propre à apporter les fondements conceptuels à ce qui existe aujourd’hui et à permettre le développement futur de l’ergonomie comme champ scientifique. Elle repose sur l’idée centrale qu’à la base de toute Interface Humain(s)- Machine(s) se produit une interaction particulière ; l’interaction sémiotique.\nCette interaction particulière\, propre aux être vivants\, est à la base de l’intégration entre l’individu et son environnement. C’est elle qui lui permet d’agir dans le monde en produisant de la signification à partir de la perception sensible. En envisageant l’humain comme un système biologique intégré\, au sens de Chauvet\, c’est à dire comme un système dont le comportement est le produit des couplages implicites à différents niveaux de structure\, il est possible de fonder un paradigme postcognitiviste en psychologie générale. Le propre de ce paradigme est qu’il permet d’envisager le comportement de l’individu à partir de sa biologie et de façon non réductionniste.\nÀ partir des travaux de Chauvet et de Fass\, il est possible d’établir une modélisation mathématique de ces phénomènes biologiques qui permette de formaliser les spécifications d’un système technique\, à partir des exigences liées aux facteurs humains. Grâce à ce cadre conceptuel\, il est possible d’analyser et de réformer certains outils précieux pour l’ergonome comme la critériologie de Bastien et Scapin dont nous proposons une généralisation à tous les systèmes techniques. Cette critériologie a pour fonction originelle de permettre qu’un système interactif réponde à un ensemble fondamental d’exigences liées aux facteurs humains. En la généralisant et en la formalisant\, il devient possible d’envisager une modélisation des paramètres fondamentaux de l’interaction sémiotique.\nCette approche aboutit dans une ontologie de conception\, qui a pour ambition d’être un cadre formel de modélisation de l’interaction humain(s)-machine(s). Nous en proposons une application à MIDAS\, outil de modélisation de la performance humaine\, développé par la NASA. Le propos de cette ontologie est de permettre la modélisation de l’interaction de façon simultanée à la modélisation du comportement de l’utilisateur ce qui permet de mettre en évidence quels sont les paramètres hamartogènes d’une hypothèse de conception.\nAinsi\, l’usage d’ontologies de conception ouvre la voie à la construction de modèles formels\, corrects par construction\, de l’interaction humain(s)-machine(s) et de ses conditions optimales de mise en place\, permettant ainsi une conception plus assurée des systèmes à dimension critique. \nDirecteurs :\n◖ Christian Bastien\, Professeur – Université de Lorraine\n◖ Didier Fass\, Professeur – ICN Business School \nMembres du jury :\n◖ Catherine Letondal\, Maître de Conférences – École nationale de l’aviation civile\n◖ Didier Bazalgette\, Responsable Scientifique SHS Direction Générale de l’Armement\n◖ Brian Gore\, Ph.D.\, Manager for the Human Factors Portfolio – National Aeronautics and Space Administration\n◖ Franck Gechter\, Maître de Conférences – Université Technologique de Belfort Montbéliard
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SUMMARY:PhD Defense : Maxime Compastié
DESCRIPTION:Maxime Compastié\, PhD student in Resist team will defend his thesis entitled « Software-defined security for distributed clouds » on Tuesday\, December 18th at 1:30 PM in Room B013. \nPhD Commitee:\n– Nora CUPPENS\, Full Professor\, IMT Atlantique – Reporter\n– Thierry GAYRAUD\, Full Professor\, Toulouse University – Reporter\n– Véronique LEGRAND\, Associate Professor\, Conservatoire National des Arts et Métiers – Examiner\n– Pierre-Etienne MOREAU\, Full Professor\, Lorraine University – Examiner\n– Olivier FESTOR\, Full Professor\, Lorraine University – Examiner / PhD Supervisor\n– Rémi BADONNEL\, Associate\, Lorraine University – Examiner / PhD Advisor\n– Ruan HE\, Chief Cloud Architect\, Tencent – Invited / Industrial Advisor\n– Sok-Yen LOUI\, Research Engineer\, Orange Labs – Invited / Industrial Advisor \nAbstract:\nIn this thesis\, we propose an approach for software-defined security in distributed clouds. More specifically\, we show to what extent this programmability can contribute to the protection of distributed cloud services\, through the generation of securized unikernel images. These ones are instanciated in the form of lightweight virtual machines\, whose attack surface is limited and whose security is driven by a security orchestrator. The contributions of this thesis are threefold. First\, we present a logical architecture supporting the programmability of security mechanims in a multi-cloud and multi-tenant context. It permits to align and parameterize these mechanisms for cloud services whose resources are spread over several providers and tenants. Second\, we introduce a method for generating securized unikernel images in an on-the-fly manner. This one permits to lead to specific and contrained resources\, that integrate security mechanisms as soon as the image generation phase. These ones may be built in a reactive or proactive manner\, in order to address elasticity requirements. Third\, we propose to extend the TOSCA orchestration language\, so that is is possible to generate automatically securised resources\, according to different security levels in phase with the orchestration. Finally\, we detail a prototyping and extensive series of experiments that are used to evaluate the benefits and limits of the proposed approach. \nKeywords: Security Management\, Programmability\, Distributed Cloud\, Orchestration\, Unikernel
URL:https://www.loria.fr/event/phd-defines-maxime-compastie/
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SUMMARY:PhD Defense : Oriane Dermy
DESCRIPTION:Oriane Dermy (Larsen) will defend her thesis on Monday\, December 17th at 1:30pm in room A008. \nHer presentation will be in French and is entitled « Prédiction du mouvement pour la robotique collaborative : du simple geste au mouvement corps entier ». \n \nRapporteurs : \nRachid Alami\, Directeur de recherche CNRS\, LAAS\nDaney David\, Chargé de recherche INRIA\, Bordeaux \n\nExaminateurs : \nCatherine Pelachaud\, Directeur de recherche\, CNRS\, Isir UPCM \n\nDirecteurs de thèse : \nSerena Ivaldi\, Chargée de recherche INRIA\, LORIA\nFrançois Charpillet\, Directeur de recherche INRIA\, LORIA \nRésumé :\nCette thèse se situe à l’intersection de l’apprentissage automatique et de la robotique humanoïde\, dans la thématique de l’interaction homme-robot\, et dans le domaine de la cobotique (robotique collaborative). Elle se focalise sur les interactions non verbales humain-robot\, en particulier sur l’interaction gestuelle. La prédiction de l’intention\, la compréhension et la reproduction de gestes sont donc des questions centrales de cette thèse.\nDans un premier temps\, il s’agit de faire apprendre au robot des gestes par démonstration : un utilisateur prend le robot par le bras et lui fait réaliser les gestes à apprendre et ce\, plusieurs fois. Le robot doit ensuite être capable de reproduire ces différents mouvements tout en les généralisant pour s’adapter au contexte. Pour cela\, à l’aide de ses capteurs proprioceptifs\, il interprète les signaux perçus pour comprendre le mouvement que lui fait réaliser l’utilisateur\, afin d’en générer des similaires par la suite.Dans un second temps\, le robot apprend à reconnaître l’intention de l’humain avec lequel il interagit et cela\, à partir des gestes que ce dernier initie : il s’agit ensuite pour le robot de produire les gestes adaptés à la situation et correspondant aux attentes de l’utilisateur. Cela nécessite que le robot comprenne la gestuelle de l’utilisateur. Pour cela\, différentes modalités perceptives ont été explorées. À l’aide de capteurs proprioceptifs\, le robot ressent les gestes de l’utilisateur au travers de son propre corps : il s’agit alors d’interaction physique humain-robot.À l’aide de capteurs visuels\, le robot interprète le mouvement de la tête de l’utilisateur. Enfin\, à l’aide de capteurs externes\, le robot reconnaît et prédit le mouvement corps entier de l’utilisateur. Dans ce dernier cas\, l’utilisateur porte lui-même des capteurs (vêtement X-Sens) qui transmettent sa posture au robot. De plus\, le couplage de ces modalités a été étudié. D’un point de vue méthodologique\, nous venons de voir que les questions d’apprentissage et dereconnaissance de séries temporelles (les gestes) ont été centrales dans cette thèse. Pour cela\, deux approches ont été développées. La première est fondée sur la modélisation statistique de primitives de mouvements (correspondant aux gestes) : les ProMPs. La seconde\, ajoute à la première du Deep Learning\, par l’utilisation d’auto-encodeurs\, afin de modéliser des gestes corps entier contenant beaucoup d’informations\, tout en permettant une prédiction en temps réel mou. Lors de cette thèse\, différents enjeux ont notamment été pris en compte pour la création et le développement de nos méthodes. Ces enjeux concernent : la prédiction des durées des trajectoires\, la réduction de la charge cognitive et motrice imposée à l’utilisateur\, le besoin de rapidité (temps réel mou) et de précision dans les prédictions.
URL:https://www.loria.fr/event/phd-defense-oriane-dermy/
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SUMMARY:PhD Defense : Daishi Kondo
DESCRIPTION:Daishi Kondo will defend his thesis on Monday\, December 17th at 10.30am in room C005. \nHis presentation is entitled « Preventing information leakage in NDN with name and flow filters ».  \nThe jury members are:\n\nReporter:\nMiki Yamamoto\, Professor at Kansai University\nToru Hasegawa\, Professor at Osaka University\n\nExaminer:\nGiovanna Carofiglio\, Distinguished Engineer / Senior Director at Cisco Systems\nHouda Labiod\, Professor at Telecom ParisTech\nIsabelle Chrisment\, Professor at University of Lorraine\nSylvain Contassot-Vivier\, Professor at University of Lorraine\n\nInvited:\nHideki Tode\, Professor at Osaka Prefecture University\nTohru Asami\, CEO at ATR\n\nSupervisor:\nOlivier Perrin\, Professor at University of Lorraine\nThomas Silverston\, Associate Professor at Shibaura Institute of Technology\n\nAbstract:\n\nIn recent years\, Named Data Networking (NDN) has emerged as one of the most promising future networking architectures. To be adopted at Internet scale\, NDN needs to resolve the inherent issues of the current Internet. Since information leakage from an enterprise is one of the big issues even in the Internet and it is very crucial to assess the risk before replacing the Internet with NDN completely\, this thesis investigates whether a new security threat causing the information leakage can happen in NDN. Assuming that (i) a computer is located in the enterprise network that is based on an NDN architecture\, (ii) the computer has been already compromised by suspicious media such as a malicious email\, and (iii) the company installs a firewall connected to the NDN-based future Internet\, this thesis focuses on a situation that the compromised computer (i.e.\, malware) attempts to send leaked data to the outside attacker.\n\nNDN is basically a « pull »-based architecture and there are only two kinds of packets: Interest and Data\, which are a request and a response packet\, respectively. In order to retrieve content\, a consumer first sends the Interest to NDN network and then obtains the corresponding Data from the producer or the intermediate NDN node. In other words\, they cannot send a Data unless they receive the Interest packet. Therefore\, as one of the naive methods to mitigate information leakage through a Data\, an enterprise network firewall can carefully inspect a Data to publish\, and produce it instead of the inside employee in the network (i.e.\, a whitelist). In this case\, all the publicly-accessible content is on the firewall.\n\nHowever\, the firewall cannot manage a naming policy on the outside content and NDN forwarding nodes do not verify whether the name really exists. That causes a risk of information leakage through an Interest by malware’s hiding information such as customer information in the Interest name and sending it toward the outside attacker. The malware can pretend to access outside content\, so that it is quite difficult for the firewall to detect the information leakage attack. This thesis argues that the information leakage attack through an Interest in NDN should be one of the essential security attacks at protocol level and it is important to develop the detection method of this attack.\n\nThe contributions of this thesis are fivefold. Firstly\, this thesis proposes an information leakage attack through a Data and through an Interest in NDN. This thesis investigates the one through an Interest deeply\, and\, as a more advanced attack for the attacker to hide the malicious activity\, this thesis proposes a steganography-embedded Interest name to perform information leakage efficiently. To the best of author’s knowledge\, this is the first research about the information leakage attack in NDN.\n\nSecondly\, in order to address the information leakage attack\, this thesis proposes an NDN firewall which monitors and processes the NDN traffic coming from the consumers with the whitelist and blacklist. To design the firewall\, this thesis focuses on two requirements: (i) designing an NDN firewall independent from NDN Forwarding Daemon (NFD)\, which deicides how to forward an Interest\, and (ii) performing a fast lookup of the names or name prefixes in the whitelist and blacklist. By utilizing a cuckoo filter\, which is a probabilistic filter\, the proposed NDN firewall provides Interest packet filtering based on the names or name prefixes in the lists that can be updated on the fly. While satisfying the requirements and providing the functions\, the firewall implementation achieves high performance. Specifically\, the throughput degradation with the firewall is only from 0.912% to 2.34%\, which will be acceptable in an enterprise network.\n\nThirdly\, this thesis proposes an NDN name filter to classify a name in the Interest as legitimate or anomalous. Since NDN has not been deployed at large scale\, a dataset about NDN traffic does not exist. Assuming that it is highly possible for the future NDN naming policy to become the one naturally evolved from the current Uniform Resource Locator (URL) naming policy\, this thesis utilizes content names based on URLs collected by a web crawler. By using search engine information and applying the name dataset to an isolation forest\, this thesis builds NDN name filters. This thesis evaluates the performances of the name filters and shows that the proposed name filters can choke drastically the information leakage throughput per Interest and malware has to send 137 times more Interest packets to leak information than without using the filters.\n\nThe name filter can\, indeed\, reduce the throughput per Interest\, but to ameliorate the speed of this attack\, malware can send numerous Interests within a short period of time. Moreover\, the malware can even exploit an Interest with an explicit payload in the name (like HTTP POST message in the Internet)\, which is out of scope in the proposed name filter and can increase the information leakage throughput by adopting a longer payload. That is the limitation of the name filter. To take traffic flow to the NDN firewall from the consumer into account\, fourthly\, this thesis proposes an NDN flow monitored at an NDN firewall. At first\, this thesis introduces the concept of NDN flow and specifies it strictly\, which has not yet been standardized in NDN research. Then\, this thesis proposes a method to generate an NDN flow dataset analogically derived from the HTTP flow dataset in the current Internet because there is no dataset about NDN traffic.\n\nFifthly\, in order to deal with the drawbacks of the NDN name filter\, this thesis proposes an NDN flow filter to classify a flow as legitimate or not. Based on the generated NDN flow dataset\, this thesis builds an NDN flow filter against the information leakage attack. By applying the obtained dataset to a Support Vector Machine (SVM)\, this thesis builds an NDN flow filter against the information leakage attack\, and the performance evaluation shows that the information leakage throughput choked by the flow filter is from 1.87·10−4 to 8.08·10−3 times that of only by the name filter\, and the throughput choked by the name and flow filter under banning Interests with an explicit payload in the name reaches at most 1.72 Kbps. Thus\, the flow filter complements the name filter and greatly chokes the information leakage throughput.
URL:https://www.loria.fr/event/phd-defense-daishi-kondo/
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SUMMARY:PhD defense : Konstantinos Chatzilygeroudis
DESCRIPTION:Konstantinos Chatzilygeroudis will defend his thesis on Friday\, December 14th at 10am in room A008. \nHis presentation is entitled « Micro-Data Reinforcement Learning for Adaptive Robots ». \n \nThe jury members are: \n\nPierre-Yves OUDEYER\, Directeur de recherche\, Inria Bordeaux Sud-Ouest\, France\nYiannis DEMIRIS\, Professor\, Imperial College London\, UK\nVerena V. HAFNER\, Professor\, Humboldt-Universität zu Berlin\, Germany\nAlain DUTECH\, Chargé de recherche\, Inria\, CNRS\, Université de Lorraine\, France\nAude BILLARD\, Professor\, EPFL\, Switzerland\n\nSupervisor: \n\nJean-Baptiste MOURET\, Directeur de recherche\, Inria\, CNRS\, Université de Lorraine\, France\n\nAbstract: \nRobots have to face the real world\, in which trying something might take seconds\, hours\, or even days. Unfortunately\, the current state-of-the-art reinforcement learning algorithms (e.g.\, deep reinforcement learning) require big interaction times to find effective policies. In this thesis\, we explored approaches that tackle the challenge of learning by trial-and-error in a few minutes on physical robots. We call this challenge “micro-data reinforcement learning”. \nIn our first contribution\, we introduced a novel learning algorithm called “Reset-free Trial-and-Error” that allows complex robots to quickly recover from unknown circumstances (e.g.\, damages or different terrain) while completing their tasks and taking the environment into account; in particular\, a physical damaged hexapod robot recovered most of its locomotion abilities in an environment with obstacles\, and without any human intervention. \nIn our second contribution\, we introduced a novel model-based reinforcement learning algorithm\, called Black-DROPS that: (1) does not impose any constraint on the reward function or the policy (they are treated as black-boxes)\, (2) is as data-efficient as the state-of-the-art algorithm for data-efficient RL in robotics\, and (3) is as fast (or faster) than analytical approaches when several cores are available. We additionally proposed Multi-DEX\, a model-based policy search approach\, that takes inspiration from novelty-based ideas and effectively solved several sparse reward scenarios. \nIn our third contribution\, we introduced a new model learning procedure in Black-DROPS (we call it GP-MI) that leverages parameterized black-box priors to scale up to high-dimensional systems; for instance\, it found high-performing walking policies for a physical damaged hexapod robot (48D state and 18D action space) in less than 1 minute of interaction time. \nFinally\, in the last part of the thesis\, we explored a few ideas on how to incorporate safety constraints\, robustness and leverage multiple priors in Bayesian optimization in order to tackle the micro-data reinforcement learning challenge. \nThroughout this thesis\, our goal was to design algorithms that work on physical robots\, and not only in simulation. Consequently\, all the proposed approaches have been evaluated on at least one physical robot. Overall\, this thesis aimed at providing methods and algorithms that will allow physical robots to be more autonomous and be able to learn in a handful of trials.
URL:https://www.loria.fr/event/phd-defense-konstantinos-chatzilygeroudis/
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SUMMARY:HDR : Bernadetta Addis
DESCRIPTION:Bernadetta Addis will defend her « Habilitation à diriger des recherches » on Wednesday\, December 12th at 10 am in room A008\, with a presentation entitled « A journey through optimization:from global to discrete optimization and back ». \n \nJury/Commitee : \nPr. Jean-Charles BILLAUT (Université de Tours)\nPr. Bernard FORTZ (Université Libre de Bruxelles) – reviewer\nPr. Martine LABBÉ (Université Libre de Bruxelles)\nPr. Ammar OULAMARA (Université de Lorraine)\nPr. Laura PALAGI (Sapienza Università di Roma) – reviewer\nPr. Alain QUILLIOT (Université Clermont Auvergne) – reviewer \nSummary:\nMy contributions (and also my research project) are divided along two axes: one dedicated to global optimization and the other to discrete optimization problems resulting from ICT  (Information and Communication Technology) applications.\nThe common elements between these two axes are represented by: the design of mathematical programming models to solve applied problems (green-networking\, placement and routing of virtualized network functions\, optimal design of spatial trajectories\, gas separation processes by membranes\, etc.)\, the analysis of underlying mathematical structures and their use in the design of effective optimization algorithms (heuristic and exact) for large scale problems.
URL:https://www.loria.fr/event/hdr-bernadetta-addis/
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SUMMARY:PhD Defense : Pierre Kimmel
DESCRIPTION:Pierre Kimmel (Types team) will defend his thesis on Thursday\, December 6th at 10am in room B013. \nHis presentation is entitled « Modal extensions of resource logics : expressiveness and calculi ». \n \nThe jury members are  : \n\nNicolas Olivetti\, Professeur Université Aix-Marseille\, LSIS\, Marseille\nSerenella Cerrito\, Professeur Université Evry Val d’Essonne\, IBISC\, Evry\nDavid Pym\, Professeur University College London\, Londres\nHans van Ditmarsch\, Directeur de recherche CNRS\, LORIA\, Nancy\nDidier Galmiche\, Professeur Université de Lorraine\, LORIA\, Nancy\nDominique Larchey-Wendling\, Chargé de recherche CNRS\, LORIA\, Nancy\n\nAbstract : \nThe design of new logical formalisms is at the heart of several problems in formal methods. Those formalisms must respond to requirements both concerning modelling (they must be able to describe certain systems) and computing (they must provide complete and sound calculus methods). In this context\, we look at resource logics\, and in particular BI and BBI logics\, that deal with the separation and sharing of resources and have led to several separation logics whose applications to software verification have been widely developped recently.\n\nWe propose in this thesis\, starting from BI and BBI logics\, to study some modal and epistemic separation logics by focusing on their modelling capacities and their expresiveness\, as well as on the new proof calculi for those logics.\nA first study deals with the modelling of dynamic resource properties through new logic LTBI\, which is a temporal separation logic\, based on BI logic and temporal modalities. This logic notably offers interesting perspectives intemporal branching modelling\, allowing for instance to characterize multi-thread processes.\nA complementary study concerns the modelling of access by agents to properties under the conditions of\nposessing some resources\, through a new logic ERL\, which is an epistemic separation logic\, based on BBI logic and epistemic modalities. This logic allows many modellings of access control systems.\nIn order to extend the expressivity of such separation logics\, like BBI logic and its variants\, a study on the\ninternalization of resources symbols in the logic’s syntax has been developed through the new logics HRL and\nHBBI (hybrid version of BBI). Internalization allows both the extension of the expressivity of logics and the\naxiomatisation of BBI logic and some of its variants.\nIn addition to the conception of those logics\, the study of their semantics and their modelling capacities\, a part\nof this thesis is dedicated to the definition of proof calculi\, here tableaux calculi\, for those new logics\, as well as\ntheir proofs of soundness and completeness.
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SUMMARY:PhD Defense : Yacine Abboud
DESCRIPTION:Yacine Abboud (Kiwi) will defend his thesis on Wednesday\, November 28th in room A008 at 10.30 am. \nHis thesis is entitled « Pattern mining: between accessibility and robustness« . \n \nDissertation committee:\n——————————— \nReviewers:\n– Sandra BRINGAY : Full Professor\, University of Montpellier 3\n– Omar BOUCELMA : Full Professor\, University of Aix-Marseille \nExaminers: \n– Vincent GUIGUE: Associate Professor\, UPMC – LIP6\n– François CHAROY : Full Professor\, University of Lorraine \n\nThesis supervisors:\n– Anne BOYER : Full Professor\, University of Lorraine\n– Armelle BRUN : Associate Professor\, University of Lorraine \nAbstract \n———— \nInformation now occupies a central place in our daily lives\, it is both ubiquitous and easy to access. Yet extracting information from data is often an inaccessible process. Indeed\, even though data mining methods are now accessible to all\, the results of these mining are often complex to obtain and exploit for the user. Pattern mining combined with the use of constraints is a very promising direction of the literature to both improve the efficiency of the mining and make its results more apprehensible to the user. However\, the combination of constraints desired by the user is often problematic because it does not always fit with the characteristics of the searched data such as noise. In this thesis\, we propose two new constraints and an algorithm to overcome this issue. The robustness constraint allows to mine noisy data while preserving the added value of the contiguity constraint. The extended closedness constraint improves the apprehensibility of the set of extracted patterns while being more noise-resistant than the conventional closedness constraint. The C3Ro algorithm is a generic sequential pattern mining algorithm that integrates many constraints\, including the two new constraints that we have introduced\, to provide the user the most efficient mining possible while reducing the size of the set of extracted patterns. C3Ro competes with the best pattern mining algorithms in the literature in terms of execution time while consuming significantly less memory. C3Ro has been experienced in extracting competencies from web-based job postings. \nKeywords: data mining\, pattern mining\, closed contiguous sequential pattern mining\, constraints\, noise-resistant
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SUMMARY:PhD Defense : Amaury L'Huillier
DESCRIPTION:Amaury L’huillier (Kiwi) will defend his thesis on Tuesday\, November 20th at 1.45pm in room C005. \nHis thesis is entitled « Modeling diversity over time to understand user context in recommender systems ». \n \nComposition du jury : \nRapporteurs:– Max Chevalier : Professeur\, Université Paul Sabatier– Catherine Berrut : Professeur\, Université Grenoble AlpesExaminateurs: \n– Miguel Couceiro : Professeur\, Université de Lorraine– Francis Rousseaux : Professeur\, Université de Reims Champagne-Ardenne\nDirecteurs de thèse :– Anne Boyer : Professeur\, Université de Lorraine– Sylvain Castagnos : Maître de conférences\, Université de Lorraine\n\n\nModéliser la diversité au cours du temps pour comprendre le contexte de l’utilisateur dans les systèmes de recommandation.\n\n\nRÉSUMÉ—————\n\nLes systèmes de recommandation se sont imposés comme étant des outils indispensables face à une quantité de données qui ne cesse chaque jour de croître depuis l’avènement d’Internet. Leur objectif est de proposer aux utilisateurs des items susceptibles de les intéresser sans que ces derniers n’aient besoin d’agir pour les obtenir. Après s’être majoritairement focalisés sur la précision de la prédiction d’intérêt\, ces systèmes ont évolué pour prendre en compte d’autres critères dans leur processus de recommandation\, tels que les facteurs humains inhérents à la prise de décision\, afin d’améliorer la qualité et l’utilité des recommandations. Cependant\, la prise en compte de certains facteurs humains tels que la diversité et le contexte demeure critiquable. Alors que le contexte des utilisateurs est inféré sur la base d’informations collectées à l’insu de leur vie privée\, la prise en compte de la diversité est quant à elle réduite à une dimension qu’un système se doit de maximiser. Or\, certains travaux récents démontrent que la diversité correspond à un besoin évoluant dynamiquement au cours du temps\, et dont la proportion à insuffler dans les recommandations est dépendante de la tâche effectuée (i.e du contexte). Partant du postulat inverse selon lequel l’analyse de l’évolution de la diversité au cours du temps permet de définir le contexte de l’utilisateur\, nous proposons dans ce manuscrit une nouvelle approche de modélisation contextuelle basée sur la diversité. En effet\, nous soutenons qu’une variation de diversité remarquable peut être la conséquence d’un changement de contexte et qu’il faut alors adapter la stratégie de recommandation en conséquence. Nous présentons la première approche de la littérature permettant de modéliser en temps réel l’évolution de la diversité\, ainsi qu’une nouvelle famille de contextes dits implicites n’exploitant aucune donnée sensible. La possibilité de remplacer les contextes traditionnels (explicites) par les contextes implicites est confirmée de plusieurs manières. Premièrement\, nous démontrons sur deux corpus issus d’applications réelles qu’il existe un fort recouvrement entre les changements de contextes explicites et les changements de contextes implicites. Deuxièmement\, une étude utilisateur impliquant de nombreux participants nous permet de démontrer l’existence de liens entre les contextes explicites et les caractéristiques des items consultés dans ces derniers. Fort de ces constats et du potentiel offert par nos modèles\, nous présentons également plusieurs approches de recommandation et de prise en compte des besoins des utilisateurs.\n\nMots-clés: Systèmes de recommandation\, diversité\, contexte\, vie privée\n\n\n\n\nAbstract\n————\n\nRecommender Systems (RS) have become essential tools to deal with an endless increasing amount of data available on the Internet. Their goal is to provide items that may interest users before they have to find them by themselves. After being exclusively focused on the precision of users’ interests prediction task\, RS had to evolve by taking into account other criteria like human factors involved in the decision-making process while computing recommendations\, so as to improve their quality and usefulness of recommendations. Nevertheless\, the way some human factors\, such as context and diversity needs\, are managed remains open to criticism. While context-aware recommendations relies on exploiting data that are collected without any consideration for users’ privacy\, diversity has been coming down to a dimension which has to be maximized. However recent studies demonstrate that diversity corresponds to a need which evolves dynamically over time. In addition\, the optimal amount of diversity to provide in the recommendations depends on the on-going task of users (i.e their contexts). Thereby\, we argue that analyzing the evolution of diversity over time would be a promising way to define a user’s context\, under the condition that context is now defined by item attributes. Indeed\, we support the idea that a sudden variation of diversity can reflect a change of user’s context which requires to adapt the recommendation strategy. We present in this manuscript the first approach to model the evolution of diversity over time and a new kind of context\, called “implicit contexts”\, that are respectful of privacy (in opposition to explicit contexts). We confirm the benefits of implicit contexts compared to explicit contexts from several points of view. As a first step\, using two large music streaming datasets we demonstrate that explicit and implicit context changes are highly correlated. As a second step\, a user study involving many participants allowed us to demonstrate the links between the explicit contexts and the characteristics of the items consulted in the meantime. Based on these observations and the advantages offered by our models\, we also present several approaches to provide privacy-preserving context-aware recommendations and to take into account user’s needs.\n\nKeywords: Recommender Systems\, diversity\, context\, privacy
URL:https://www.loria.fr/event/phd-defense-amaury-lhuillier/
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SUMMARY:PhD Defense : Gabin Personeni
DESCRIPTION:Gabin Personeni (Orpailleur) will defend his thesis on Friday\, November 9th at 2pm in room A008. \nHis thesis is entitled « Contribution of domain ontologies for knowledge discovery in biomedical data ». \n \nThe jury will be composed of the following 8 members :\n\nRapporteurs\n-Olivier Dameron\, Maître de Conférences à l’Université de Rennes 1\n-Céline Rouveirol\, Professeur à l’Université Paris 13\nExaminateurs\n-Jérôme Azé\, Professeur à l’Université de Montpellier\n-Anne Boyer\, Professeur à l’Université de Lorraine\n-Adrien Coulet\, Maître de Conférences à l’Université de Lorraine\n-Marie-Dominique\, Chargée de Recherches\, CNRS\nInvités\n-Michel Dumontier\, Distinguished Professor\, Maastricht University\n-Malika Smaïl-Tabbone\,  Maître de Conférences à l’Université de Lorraine\n\n\n\n\nAbstract\n\n\n   The semantic Web proposes standards and tools to formalize and share knowledge on the Web\, in the form of ontologies. Biomedical ontologies and associated data represents a vast collection of complex\, heterogeneous and linked knowledge. The analysis of such knowledge presents great opportunities in healthcare\, for instance in pharmacovigilance. This thesis explores several ways to make use of this biomedical knowledge in the data mining step of a knowledge discovery process. In particular\, we propose three methods in which several ontologies cooperate to improve data mining results.\n A first contribution of this thesis describes a method based on pattern structures\, an extension of formal concept analysis\, to extract associations between adverse drug events from patient data. In this context\, a phenotype ontology and a drug ontology cooperate to allow a semantic comparison of these complex adverse events\, and leading to the discovery of associations between such events at varying degrees of generalization\, for instance\, at the drug or drug class level.\nA second contribution uses a numeric method based on semantic similarity measures to classify different types of genetic intellectual disabilities\, characterized by both their phenotypes and the functions of their linked genes. We study two different similarity measures\, applied with different combinations of phenotypic and gene function ontologies. In particular\, we investigate the influence of each domain of knowledge represented in each ontology on the classification process\, and how they can cooperate to improve that process.\nFinally\, a third contribution uses the data component of the semantic Web\, the Linked Open Data (LOD)\, together with linked ontologies\, to characterize genes responsible for intellectual deficiencies. We use Inductive Logic Programming\, a suitable method to mine relational data such as LOD while exploiting domain knowledge from ontologies by using reasoning mechanisms. Here\, ILP allows to extract from LOD and ontologies a descriptive and predictive model of genes responsible for intellectual disabilities.\nThese contributions illustrates the possibility of having several ontologies cooperate to improve various data mining processes.
URL:https://www.loria.fr/event/phd-defense-gabin-personeni/
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SUMMARY:PhD Defense : Hayat Nasser
DESCRIPTION:Hayat Nasser will defend her thesis on Tuesday\, October 30th at 2pm in room C005. \nHer presentation is entitled « Tools for the analysis of noisy discrete curves ». \n \nDissertation committee:\n\n\n\n\n\nIsabelle DEBLED-RENNESSON\n\nProfesseure des Universités\n\nUniversité de Lorraine\n\nDirectrice de thèse\n\n\nFabien FESCHET\n\nProfesseur des Universités\n\nUniversité Clermont Auvergne\n\nRapporteur\n\n\nEric ANDRES\n\nProfesseur des Universités\n\nUniversité de Poitiers\n\nRapporteur\n\n\nYukiko KENMOCHI\n\nChargée de Recherche\n\nUniversité Paris-Est\n\nExaminatrice\n\n\nLaurent WENDLING\n\nProfesseur des Universités\n\nUniversité Paris Descartes (Paris V)\n\nExaminateur\n\n\nSalvatore-Antoine TABBONE\n\nProfesseur des Universités\n\nUniversité de Lorraine\n\nExaminateur\n\n\nPhuc NGO\n\nMaître de Conférences\n\nUniversité de Lorraine\n\nExaminatrice\n\n\n\n\nAbstract:\n\n\n\n\nIn this thesis\, we are interested in the study of noisy discrete curves that correspond to the contours of objects in images. We have proposed several tools to analyze them. The dominant points (points whose curvature estimation is locally maximal) play a very important role in pattern recognition and we have developed a non-heuristic\, fast and reliable method to detect them in a discrete curve. This method is an improvement of an existing method introduced by Nguyen et al.. The new method consists in calculating a measure of angle. We have also proposed two approaches for polygonal simplification: an automatic method minimizing\, and another fixing the vertex number of the resulting polygon.\n\nThen we proposed a new geometric tool\, called adaptive tangential cover ATC\, based on the detection of meaningful thickness introduced by Kerautret et al.. These thicknesses are calculated at each point of the contours allow to locally estimate the noise level. In this context our construction algorithm of adaptive tangential cover takes into account the different levels of noise present in the curve to be studied and does not require a parameter.\n\nTwo applications of ATC in image analysis are proposed: on the one hand the decomposition of the contours of a shape in an image into arcs and right segments and on the other hand\, within the framework of a project with an Indian university about the sign language and recognition of hand gestures. Firstly\, the method to decompose discrete curves into arcs and straight segments is based on two tools: dominant point detection using adaptive tangential cover and tangent space representation of the polygon issued from detected dominant points. The experiments demonstrate the robustness of the method w.r.t. noise. Secondly\, from the outlines of the hands extracted from images taken by a Kinect\, we propose several descriptors from the selected dominant points computed from the adaptive tangential cover. The proposed descriptors\, which are a combination of statistical descriptors and topological descriptors\, are effective and suitable for gesture recognition. \n\n\n\nKeywords: Discret geometry\, dominant points\, tangential cover\, polygonal simplification\, image processing
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SUMMARY:PhD Defense : Baldwin Dumortier
DESCRIPTION:Baldwin Dumortier (Multispeech) will defend his thesis on Tuesday\, September 25th at 1.15pm in room C005. \nHis thesis is entitled « Acoustic control of wind farms ». \n \n« Contrôle acoustique d’un parc éolien » \nRapporteurs :\nChristophe Gonzales\, Professeur\, Université Pierre et Marie Curie\, Paris.\nPatrick Danès\, Professeur\, Université Paul Sabatier\, Toulouse.\n\nExaminateurs :\nMathieu Lagrange\, Chargé de recherche CNRS\, Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes\, Nantes.\nMarianne Clausel\, Professeur\, Université de Lorraine\, IECL\, Nancy.\n\nDirecteurs de thèse :\nEmmanuel Vincent\, Directeur de Recherche Inria\, LORIA\, Nancy.\nMadalina Deaconu\, Chargée de Recherche Inria\, IECL\, Nancy.\n\n\nActuellement\, la construction d’un parc éolien nécessite une étude acoustique qui doit assurer la tranquillité des habitants aux alentours et la conformité au regard de la réglementation en vigueur. Pour ce faire\, des mesures acoustiques sont réalisées sur une période d’environ deux semaines. Durant ces mesures\, des cycles de marche et d’arrêt des machines sont réalisés afin de mesurer la différence de niveau sonore entre le bruit ambiant (éoliennes en fonctionnement) et le bruit résiduel (éoliennes à l’arrêt). Un plan de bridage des machines est alors calculé et fourni à l’exploitant afin de l’implémenter dans le système de contrôle local des éoliennes (SCADA).\nActuellement\, ce plan dépend grossièrement des conditions météorologiques et des périodes de la journée\, supposées corrélées aux conditions acoustiques. En pratique\, cette manière de procéder engendre fréquemment des dépassements du critère réglementaire et/ou des pertes de production électrique. Ceci est dû aux conditions acoustiques qui évoluent sans cesse\, à la fois pour le bruit particulier (bruit des éoliennes seules) qui dépend finement des conditions météorologiques\, et\npour le bruit résiduel qui dépend de toutes les autres sources de l’environnement et qui est fondamentalement de nature stochastique.\nLa thèse vise à proposer un algorithme de contrôle du parc éolien en temps réel basé sur un nouveau paradigme de contrôle. On y étudie la possibilité de contrôler un parc éolien à partir d’un système en boite noire d’estimation temps-réel du niveau résiduel et du niveau particulier par séparation de sources. Dans le manuscrit\, on définit tout d’abord une formulation du problème dans le cadre du contrôle en identifiant les problématiques propres à ce sujet\, une définition des variables du problème et en se rattachant à l’état de l’art du contrôle. Ensuite\, on propose deux solutions complètes de contrôle et une évaluation expérimentale. La première est une solution déterministe\, qui s’appuie sur un algorithme d’optimisation combinatoire sous contrainte\, et qui s’inspire du contrôle actuel des parcs éoliens tout en tenant compte de l’estimation par séparation de sources\, alors supposée exacte. On y propose en outre une étude de la capacité du système\ndéterministe à satisfaire le critère réglementaire français qui est aujourd’hui calculé à l’aide de médianes temporelles des variables acoustiques. La seconde est une solution stochastique\, qui est basée sur une représentation d’état des variables acoustiques et des incertitudes gaussiennes. Elle inclut un filtrage de Kalman non-linéaire\, afin de fusionner l’incertitude sur le modèle acoustique et l’incertitude de séparation de sources\, un algorithme espérance-maximisation afin de ré-estimer les incertitudes du problème qui varient d’un parc à un autre\, et une adaptation robuste de l’algorithme combinatoire afin de prendre en compte les incertitudes estimées.\n\n\n\n(EN)\nCurrently\, acoustic studies are required to set wind farms up. They must ensure the tranquility of the inhabitants around the farms in accordance with current regulations. For this purpose\, acoustic measurements are made during a couple of weeks. When measuring\, the wind turbines are periodically stopped in order to evaluate the difference between ambient noise levels (with the turbines on) and residual noise levels (with the turbines off). A curtailment plan is then computed and sent to the wind farm owner in order to set it up in the local turbine control system (SCADA). Currently\, the curtailment plan roughly depends on the weather conditions and the time of the day which are allegedly correlated to the acoustic variables. In practice\, it frequently leads to violations of the acoustic constraints or electrical power loss. This is because\nthe acoustic conditions constantly and strongly evolve over time : the wind turbine noise level finely depends on the weather conditions and the residual noise level depends on all the other acoustic sources and has therefore a stochastic nature. The goal of the thesis is to design a principled real-time control algorithm for wind farms.\nTo do so\, we investigate the use of a black-box source separation system that estimates the residual noise level and the wind turbine noise level. We first provide a theoretical formulation of the problem by accounting for specific practical issues\, by defining the variables of the problem and by binding these issues to the state of the art. Then\, we propose two complete control solutions and run an experimental evaluation. The first solution is a deterministic algorithm based on a constrained combinatorial optimization algorithm\, which is inspired by the current approach for controlling wind farms while exploiting the source separation system. Moreover\, we present a study of its ability to fulfill the French acoustic constraints that are computed as temporal medians of the acoustic variables. The second solution is stochastic and based on a state-space model defined by means of Gaussian uncertainties. It features a nonlinear Kalman filter in order to fuse the uncertainties of the model and of the source separation system\, an Expectation-Maximization algorithm that computes the uncertainties for a specific farm\, and a robust variant of the deterministic algorithm that takes the estimated uncertainties into account when computing the optimal command.
URL:https://www.loria.fr/event/phd-defense-baldwin-dumortier/
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SUMMARY:PhD Defense : Simon Abelard
DESCRIPTION:Simon Abelard will defend his thesis on Friday\, September 7th at 2.30pm in room C005. \nHis presentation is entitled « Point-counting on hyperelliptic curves defined over finite fields of large characteristic: algorithms and complexities« . \nReferees:\nChristophe Ritzenthaler\, Professor\, Université Rennes 1\nFréderik Vercauteren\, Associate Professor\, KU Leuven \nExaminers:\nMagali Bardet\, Associate Professor\, Université de Rouen\nElisa Gorla\, Professor\, Université de Neuchatel\nGuillaume Hanrot\, Professor\, ÉNS Lyon \nAdvisors:\nPierrick Gaudry\, Senior Research Scientist CNRS\, Nancy\nPierre-Jean Spaenlehauer\, Research Scientist Inria\, Nancy \nAbstract:\nCounting points on algebraic curves has drawn a lot of attention due to its many applications from number theory and arithmetic geometry to cryptography and coding theory. In this thesis\, we focus on counting points on hyperelliptic curves over finite fields of large characteristic p. In this setting\, the most suitable algorithms are currently those of Schoof and Pila\, because their complexities are polynomial in log p. However\, their dependency in the genus g of the curve is exponential\, and this is already painful even in genus 3. \nOur contributions mainly consist of establishing new complexity bounds with a smaller dependency in g of the exponent of log p. For hyperelliptic curves\, previous work showed that it was quasi-quadratic\, and we reduced it to a linear dependency. Restricting to more special families of hyperelliptic curves with explicit real multiplication (RM)\, we obtained a constant bound for this exponent. \nIn genus 3\, we proposed an algorithm based on those of Schoof and Gaudry-Harley-Schost whose complexity is prohibitive in general\, but turns out to be reasonable when the input curves have explicit RM. In this more favorable case\, we were able to count points on a hyperelliptic curve defined over a 64-bit prime field.
URL:https://www.loria.fr/event/phd-defense-simon-abelard/
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