Portes Ouvertes IRISA Cycle de mini conférences 15 et 16 octobre 2005

Les 15 et 16 octobre 2005, dans le cadre des Portes Ouvertes, s'est déroulé à l'Irisa, un cycle de mini conférences portant sur un ensemble de thèmes de recherche menés à l'Institut, dont voici les présentations vidéo ainsi que les synthèses rédigées par chacun des intervenants.

Les exposés

De la géométrie "classique" aux méthodes d'estimation sous contraintes par simulation Jean-Pierre Lecadre, Directeur de recherche CNRS audio ; vidéo ; transparents (pdf) L'objectif est d'estimer la trajectoire d'un mobile, à partir de seules mesures d'angles et sans maneuvrer. "Normalement" ce problème n'a pas de solution. On montre cependant que cet objectif est raisonnablement atteint des lors que l'on est capable de tenir compte des contraintes operationnelles du problème. S'il s'agit de comprendre pourquoi "ça marche", il nous faut revenir aux résultats de la "vieille" géométrie, en particulier ceux relatifs aux propriétes des coniques. Cependant, la solution fait intervenir des méthodes de simulation et utilise largement la puissance de l'ordinateur. Enfin, l'analyse des performances de ces estimateurs utilise des méthodes classiques d'algèbre linéaire et de statistique.

Fusion d'images médicales pour la neurochirurgie Pierre Jannin, Chercheur INSERM, laboratoire IDM audio ; vidéo ; transparents (pdf) L’imagerie médicale numérique prend une place de plus en plus importante dans la pratique médicale. Ainsi, différentes techniques d’imagerie offrent au clinicien une vue de l’anatomie, de la physiologie, voire du fonctionnement de zones cérébrales du patient, et cela de manière non invasive. Ces vingt dernières années, des logiciels ont été développés pour fusionner automatiquement ces images. Due à la complexité des structures cérébrales, la neurochirurgie a été une des premières spécialités chirurgicales intéressées par ces images numériques. Ces nouvelles techniques contribuent au développement d’un domaine appelé la chirurgie guidée par l’image. Dans cette présentation, nous expliquerons les bases des techniques mises en jeu pour permettre à la fois la fusion des images entre elles, mais aussi la mise en correspondance entre le patient en salle opératoire et ses images médicales. Nous montrerons quelques exemples d’applications en neurochirurgie guidée par l’image et soulignerons les bénéfices apportés par ces techniques.




Grid 5000: un instrument scientifique pour l'étude des grilles informatiques Thierry Priol, Directeur de recherche INRIA audio ; vidéo ; transparents (pdf) L'évolution des performances des matériels informatiques est insuffisante pour relever de nombreux défis posés aux mondes scientifique, technologique ou industriel. En moyenne et à prix constant, la puissance de calcul des matériels double tous les 18 mois environ, la capacité de stockage double tous les 12 mois, tandis que celle des connexions réseau doublent tous les 9 mois. Les performances des ordinateurs s’améliorent donc moins vite que celles des réseaux. Aussi, depuis sept ou huit ans, un concept potentiellement révolutionnaire se développe : relier entre eux - via Internet en particulier - des équipements géographiquement dispersés sur plusieurs sites et constituer un réseau qui cumule les capacités de calcul, de stockage, etc. Chacun des sites pourra alors disposer de toutes ces ressources - puissance de calcul, mémoire, logiciels, données - apportées par tous les autres participants au réseau dans le cadre d’organisations virtuelles. Telle est l’idée de base des « grilles informatiques », idée qui signifie une globalisation et une dématérialisation des ressources informatiques. Au-delà de cette mise en commun de ressources via l’Internet, la question posée aux chercheurs est la suivante : « La puissance de calcul, les données informatiques et les capacités de stockage seront-elles, un jour, accessibles sur le même mode décentralisé que l’est l’électricité domestique dans les pays développés»




Les eaux souterraines mises sur ordinateur Jocelyne Erhel, Directeur de Recherche INRIA audio ; vidéo ; transparents (pdf) Les eaux souterraines représentent environ 23% des réserves en eau douce de la planète, contre 76% pour les glaciers et seulement 0,3% pour les eaux de surface. En France, elles contribuent, pour 62%, à l'alimentation en eau potable et sont exploitées pour l'agriculture et l'industrie. Pour les générations futures, la protection des nappes d'eaux souterraines, en quantité et en qualité, est un enjeu primordial. Une surexploitation risque d'assécher la nappe et les cours d'eau et de provoquer une intrusion d'eau de mer dans les nappes littorales. Les pollutions diffuses ou accidentelles par des nitrates, des pesticides, des micropolluants organiques ou minéraux, dégradent la qualité des eaux, et le retour à la normale peut nécessiter plusieurs années. Pour mieux comprendre les phénomènes hydrauliques et chimiques, pour aider à une gestion raisonnée des ressources et à une surveillance des pollutions, les scientifiques développent des modèles numériques et réalisent des simulations informatiques. Les observations et mesures de terrain sont difficiles à réaliser dans les milieux géologiques souterrains. Les modèles permettent d'analyser l'impact des variations géographiques de la perméabilité dans les aquifères sédimentaires (sable par exemple), de caractériser les réseaux de fissures dans les roches cristallines (granite par exemple), d'analyser la dispersion d'un polluant dans une nappe sur plusieurs années, etc.




On n'a pas fini de se secouer les puces (ou l'évolution des circuits intégrés : passé, présent, futur) Steven Derrien, maître de conférence à l'IFSIC audio ; vidéo ; transparents (pdf) En 1975, lorsque l’on parlait d’ordinateur, on imaginait encore une grande armoire avec des enregistreurs de bande et des ampoules qui clignotent. A l’époque, peu de personnes avaient eues l’occasion d’en voir « un vrai », encore moins d’en utiliser un ... En 2005, les « ordinateurs » sont partout : on en trouve dans son téléphone portable, dans sa voiture, et même dans sa machine à laver ! Cette invasion de l’informatique dans notre quotidien tient beaucoup des progrès réalisés dans la miniaturisation des « puces », ces circuits intégrés qui forment le cœur d’un ordinateur. Dans cet exposé, nous présenterons une rétrospective de l’évolution des technologies de circuits intégrés sur ces 30 dernières années, en présentant en particulier la « fameuse » loi de Moore. Nous aborderons ensuite les défis que cette évolution très rapide pose aux concepteurs de circuits (productivité, performance, consommation énergétique, etc.). Enfin nous présenterons quelques unes des technologies susceptibles de remplacer un jour les circuits intégrés tels qu’on les connaît aujourd’hui.




Diagnostic de pannes dans les grands réseaux de télécommunication Claude Jard, Professeur à l'ENS Cachan, Antenne de Bretagne audio ; vidéo ; transparents (pdf) Il est fascinant de constater que les réseaux informatiques de télécommunication se déploient rapidement dans des dimensions considérables (à l’échelle planétaire, il s’agit de centaines de millions d’ordinateurs interconnectés) sans que l’on ait une véritable connaissance sur leur fonctionnement global : quelle connaissance de la structure continuellement changeante peuvent avoir les opérateurs, comment repérer les causes premières d’anomalies au milieu du fourmillement des alarmes produites en permanence par les équipements, ou même comment les entités du réseau elles-mêmes peuvent construire une auto-représentation de l’activité du ou d’une partie du réseau ? Cette situation nous place de plus en plus dans une attitude de « physicien », chargé de mesurer, modéliser, analyser un objet « naturel », pourtant produit de notre propre industrie. En situation de diagnostic, quelques actions effectuées par les entités du réseau sont observées par un ensemble réparti de diagnostiqueurs qui doivent coopérer pour produire à leur tour une vision locale cohérente de la succession causale des actions, y compris cachées. L’algorithmique de diagnostic repose sur une construction répartie du « dépliage » du modèle formel de l’application, donné sous forme de transitions élémentaires. Cette algorithmique particulière est la spécialité de l’équipe Distribcom depuis quelques années.




La voix, ses caractéristiques et sa reconnaissance automatique Frédéric Bimbot, Chargé de recherche CNRS audio ; vidéo ; transparents (pdf) Dans certaines circonstances, l'être humain est capable de reconnaître des personnes familières au son de leur voix. Une machine peut-elle en faire autant, et avec quelle fiabilité ? La conférence présentera tout d'abord les principales caractéristiques de la voix humaine, qui en font sa spécificité mais aussi sa variabilité. Puis on exposera les fondements des techniques utilisées aujourd'hui en reconnaissance automatique du locuteur et leurs limites en l'état actuel des connaissances. Enfin, on présentera les profils d'applications pratiques de la vérification vocale d'identité, dans différents secteurs : contrôle d'accès à des locaux ou à des données, recherche documentaire sonore, personnalisation de services, jeux et loisirs, criminalistique et renseignement.




Les systèmes peer-to-peer peuvent-ils aider la science ? Gabriel Antoniu, Chargé de recherche INRIA audio ; vidéo ; transparents (pdf) Les systèmes peer-to-peer (Gnutella, KaZaA, etc.) sont le plus souvent associés aux échanges illégaux de fichiers audio ou vidéo. Toutefois, on peut se demander si ces systèmes ne pourraient pas être utilisés à des fins plus... scientifiques ! Les techniques qu'ils utilisent sont puissantes, car elle permettent d'assurer la disponibilité des données en dépit de la présence très intermittente de millions de machines interconnectées. Un nombre croissant de chercheurs travaillent aujourd'hui à l'utilisation de ces techniques pour des applications ayant d'importants besoins en terme de ressources de calcul ou de stockage. Cet exposé lève le voile sur les principes de base utilisés par ces systèmes et sur les applications possibles.




Le jour d'après: quand utiliser l'ordinateur le plus puissant du monde sera aussi simple que de brancher une prise de courant... Luc Bougé, Professeur à l'ENS Cachan, antenne de Bretagne audio ; vidéo ; transparents (pdf) La puissance de calcul disponible sur l'ensemble de notre planète est analysée sur un site Web actualisé tous les 6 mois: . Aujourd'hui, la machine la plus puissante du monde est en Californie: elle effectue 136.800 milliards de multiplications à la seconde (en gros, le chiffre un suivi de 14 zéros, 1,368 fois 10 puissance 14 en notation scientifique, 44.000 personnes centenaires faisant une multiplication par seconde tout au long de leur vie). En 2002, la machine la plus puissante était une machine japonaise, qui ne pointait qu'à... 35.000 milliards, cinq fois moins! Ces progrès extraordinaires n'ont été rendus possible que grâce à la mise au point de méthodes de calcul "en grille": au lieu de construire une gigantesque machine, on assemble une multitude de petites machines assez simples en un gigantesque réseau très efficace. Dans le cas de notre machine, il y en a un peu plus que 64.000 (en réalité, 2 puissance 16), chacune équivalente à un bon PC du commerce (processeur Power PC 440 à 700 MHz). Aujourd'hui, c'est le réseau qui est l'ordinateur! L'exposé proposera un petit voyage à travers ces technologies fascinantes de calcul "en grille", où l'utilisateur (l'utilisatrice!) pilote ces gigantesques assemblages depuis un PC installé dans son bureau situé à l'autre bout de la planète, aussi simplement qu'on branche une prise de courant pour recevoir de l'énergie électrique produite à l'autre bout du continent on ne sait dans quel genre de centrale.




Apprendre à un ordinateur à lire l'écriture manuscrite : quelle histoire! Guy Lorette, Professeur à l'IFSIC audio ; vidéo ; transparents (pdf) Cette mini-conférence présentera l'historique de la lecture des écritures manuscrites par ordinateur ainsi qu'un panorama des techniques actuelles de numérisation et de reconnaissance de l'écriture manuscrite. Elle montrera les principales applications de ces nouvelles techniques dans la vie courante.

 

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