Home » Évènement (Page 8)
thèse

Soutenance de thèse de Dimitri ANTAKLY (équipes DUKe / AeLoS)

Dimitri Antakly, doctorant au sein des équipes DUKe et AeLoS, soutiendra sa thèse intitulée « Apprentissage et Vérification Statistique pour la Sécurité » / « Machine Learning and Statistical Verification for Security »

jeudi 2 juillet 2020 à 10h, sur le site de la FST au bâtiment 34 et en visio.

Jury :
– Directeur thèse : Leray Philippe
– Co-encadrant : Delahaye Benoit
– Rapporteurs : Schiex Thomas (INRAE Toulouse), Tabia Karim (Université d’Artois)
– Autres membres : Rouveirol Céline (Université Paris 13), Bertrand Nathalie (Inria Rennes)

Résumé : Les principaux objectifs poursuivis au cours de cette thèse sont en premier lieu de pouvoir combiner les avantages de l’apprentissage graphique probabiliste de modèles et de la vérification formelle afin de pouvoir construire une nouvelle stratégie pour les évaluations de sécurité. D’autre part, il s’agit d’évaluer la sécurité d’un système réel donné. Par conséquent, nous proposons une approche où un « Recursive Timescale Graphical Event Model (RTGEM) » appris d’après un flux d’évènements est considéré comme représentatif du système sous-jacent. Ce modèle est ensuite utilisé pour vérifier une propriété de sécurité. Si la propriété n’est pas vérifiée, nous proposons une méthodologie de
recherche afin de trouver un autre modèle qui la vérifiera. Nous analysons et justifions les différentes techniques utilisées dans notre approche et nous adaptons une mesure de distance entre Graphical Event Models. La mesure de distance entre le modèle appris et le proximal secure model trouvé nous donne un aperçu d’à quel point notre système réel est loin de vérifier la propriété donnée. Dans un souci d’exhaustivité, nous proposons des séries d’expériences sur des données de synthèse nous permettant de fournir des preuves
expérimentales que nous pouvons atteindre les objectifs visés.

Mots-clés : Apprentissage de modèles, Vérification formelle, Statistical Model Checking, Recursive Timescale Graphical Event Models, Flux d’événements, Evaluation de sécurité.

*****************

Abstract: The main objective of this thesis is to combine the advantages of probabilistic graphical model learning and formal verification in order to build a novel strategy for security assessments. The second objective is to assess the security of a given system by verifying whether it satisfies given properties and, if not, how far is it from satisfying them. We are interested in performing formal verification of this system based on event sequences collected from its execution. Consequently, we propose a model-based approach where a Recursive Timescale Graphical Event Model (RTGEM), learned from the event streams, is considered to be representative of the underlying system. This model is then used to check a security property. If the property is not verified, we propose a search methodology to find another close model that satisfies it. We discuss and justify the different techniques we use in our approach and we adapt a distance measure between Graphical Event Models. The distance measure between the learned « fittest » model and the found proximal secure model gives an insight on how far our real system is from verifying the given property. For the sake of completeness, we propose series of experiments on synthetic data allowing to provide experimental evidence that we can attain the goals.

Keywords: Model-based learning, Formal verification, Statistical Model Checking, Recursive Timescale Graphical Event Models (RTGEMs), Event streams, Security assessments.

Soutenance de thèse de Qiuyue LUO (équipe ReV)

Qiuyue Luo, doctorante au sein de l’équipe ReV, soutiendra sa thèse intitulée « Marche Bipède 3D Auto-Stabilisante » / « Self-stabilization of 3D walking of a biped robot »

jeudi 18 juin 2020 à 10h en visioconférence.

Jury :
– Rapporteurs : Olivier STASSE (Directeur de recherche, CNRS, LAAS, Toulouse), Andrea CHERUBINI (MC HDR, Associate Professor – LIRMM Université de Montpellier)
– Examinateurs: Jean Paul LAUMOND (Directeur de recherche CNRS émérite), Yannick AOUSTIN (Professeur Université de Nantes), Claude MOOG (Directeur de recherche CNRS)
– Directrice de thèse: Christine CHEVALLEREAU (Directrice de recherche CNRS)

Résumé : Les robots humanoïdes, bien adaptés pour évoluer dans le milieux humains, peuvent avec leurs bras et mains effectuer des tâches complexes. Ils peuvent être considérés comme l’un des robots ultimes. Cependant, la marche bipède reste un phénomène complexe qui n’a pas été entièrement compris.
La thèse est consacrée à trouver quelques caractéristiques physiques qui peuvent expliquer la stabilité de la marche périodique sur le sol horizontal. Dans la marche humaine, la démarche est généralement exprimée en fonction d’une variable de phase fondée sur l’état interne au lieu du temps. Les variables commandées (trajectoires du pied libre, oscillation verticale du centre de masse (CdM), mouvement du haut du corps, etc.) des robots ont une évolution désirée exprimée en fonction d’une variable de phase via l’utilisation de contraintes virtuelles et la durée des pas n’est pas explicitement imposée mais implicitement adaptée en présence de perturbations.
Dans la première partie, un modèle simplifié du robot: le modèle du pendule inversé linéaire (LIP) est utilisé pour étudier les stratégies de commande. L’influence du placement du pied libre sur le sol et les conditions de changement de jambe d’appui, en fonction du temps ou de l’état interne du robot sont étudiées. Il est montré que l’auto-synchronisation peut être obtenue lorsque la condition de transfert de la jambe d’appui est fondée sur une combinaison linéaire des positions du CdM le long des axes sagittal et frontal. De plus, l’auto-stabilisation peut être obtenue lorsque la vitesse du CdM dans le plan sagittal est prise en compte.
Afin d’analyser l’influence de l’oscillation verticale du CdM du robot sur la stabilité de marche, le modèle de pendule inversé de longueur variable (VLIP) est utilisé. Il est démontré que l’oscillation verticale du CdM, le placement du pied libre et le choix de la condition de transfert jouent un rôle crucial dans la stabilité.
Dans la dernière partie un nouveau modèle de marche, nommé le modèle essentiel est proposé. Il a la même dimension que le modèle 3D LIP mais il prend en compte la dynamique complète de l’humanoïde. Le modèle essentiel définit la dynamique de la position horizontale du CdM en fonction d’une trajectoire souhaitée du zéro moment point (ZMP). Les trajectoires de référence des variables commandées sont définies en fonction des états internes du robot et/ou d’informations externes, générant ainsi des modèles à des fins différentes. La stratégie de commande proposée pour les modèles LIP et VLIP est étendue à travers le modèle essentiel pour commander un modèle humanoïde complet.

Mots-clés : Humanoid and bipedal locomotion, passive walking, dynamic stability, hybrid systems, modeling

Abstract: Humanoid robot, which can walk by two legs and perform skillful tasks using both arms with hands, could be considered as one of the ultimate robots. However, bipedal walking remains a complex phenomenon that has not been fully understood.
The thesis is dedicated to find some physical insights that can explain the stability of periodic walking on horizontal floor. In human walking, the gait is usually expressed as a function of a phasing variable based on the internal state instead of time. The controlled variables (swing foot trajectories, vertical oscillation of center of mass (CoM), upper body motion, etc.) of the robots are based on a phasing variable via the use of virtual constraints and the step timing is not explicitly imposed but implicitly adapted under disturbances.
In the first part, a simplified model of the robot: the linear inverted pendulum (LIP) model is used to study control strategies. Landing positions of the swing foot, and conditions to switch the stance leg, based on time or on the internal state of the robot are studied. It is shown that self-synchronization can be obtained when the switching condition of the stance leg is based on a linear combination of the positions of the center of mass (CoM) along the sagittal and frontal axes. Moreover, self-stabilization can be obtained when the velocity of the CoM in the sagittal plane is taken into account
In order to analyze the influence of the vertical oscillation of the robot CoM on walking stability, the variable length inverted pendulum (VLIP) model is used. It is shown that the vertical CoM oscillation, the landing positions of the swing foot and the choice of the switching condition play a crucial role in stability.
In the last part, the essential model is proposed, which is a novel model for walking that has the same dimension as the 3D LIP model but considers the complete dynamics of the humanoid. The essential model defines the dynamics of the horizontal position of the CoM as a function of a desired trajectory of the ZMP. Reference trajectories of the controlled variables are defined based on the internal states of the robot and possible external information, thereby generating models for different purposes. The proposed control strategy for the LIP and VLIP models is extended through the essential model to control a complete humanoid model.

Keywords: Humanoid and bipedal locomotion, passive walking, dynamic stability, hybrid systems, modeling

 

Soutenance de thèse de Saman LESSANIBAHRI (équipe RoMaS)

La soutenance de thèse de Saman Lessanibahri, doctorant au sein de l’équipe RoMaS, intitulée « Robots parallèles à câbles ayant un grand espace de travail en translation et en orientation » / « Cable-Driven Parallel Robots with Large Translation and Orientation Workspaces »

aura lieu mardi 12 mai 2020 à 14h (en visio).

Jury :

  • Directeur thèse : CARO Stéphane
  • Co-directeur : CARDOU Philippe (Université Laval, Quebec)
  • Rapporteurs : GOUTTEFARDE Marc (LIRMM), LARIBI Med Amine (Université de Poitiers)
  • Autres membres : GERMAIN Coralie  (Agro-campus Ouest), LAU Darwin (Université Chinoise de Hong-Kong)

Résumé : Les Robots Parallèles à Câbles (RPC) sont également considérés comme des manipulateurs parallèles avec des câbles flexibles au lieu de liens rigides. Un RPC se compose d’un châssis de base, d’une plateforme mobile et d’un jeu de câbles reliant en parallèle la plate-forme mobile au châssis de base. Les RPC sont réputés pour leurs performances avantageuses par rapport aux robots parallèles classiques en termes de grand espace de travail de translation, de reconfigurabilité, de grande capacité de charge utile et de performances dynamiques élevées. Ils ont attiré l’intérêt de l’industrie en raison de leurs avantages et de leurs capacités fondamentales.  Cependant, la plupart des RPC ne fournissentque des amplitudes de rotation limitées de laplate-forme mobile en raison des collisions entre les câbles et les pièces mobiles.
L’objectif de cette thèse est de concevoir, d’analyser et de construire des RPC hybrides pour élargir l’espace de travail d’orientation en plus de leur grand espace de translation en  exploitant les boucles de câbles. Ce travail de recherche présente le développement de RPC hybrides avec un espace de travail d’orientation considérablement augmenté qui combine les avantages d’un grand espace de travail de translation des RPC et de grandes amplitudes de rotation des poignets actifs.

Mots-clés : robot parallèle à câbles, robots hybrides, espace de travail, boucles de câbles, conception

***********
Abstract: Cable-Driven Parallel Robots (CDPRs) also noted as wire-driven robots are parallel manipulators with flexible cables instead  of rigid links. A CDPR consists of a base frame, a moving-platform and a set of cables connecting in parallel the moving-platform to the base frame. CDPRs are well-known for their advantageous performance over classical parallel robots in terms of large translation workspace, reconfigurability, large payload capacity and high dynamic performance. They have drawn interests towards industry thanks to their fundamental advantages and capabilities.  However, most of the CDPRs provide only limited amplitudes of rotation of the movingplatform due to collisions between the cables and the moving parts. The objective of this thesis is to design, analyze and build hybrid CDPRs to enlarge the orientation workspace in addition to their large translation workspace by exploiting cableloops. This research work presents development of hybrid CDPRs with drastically augmented orientation workspac which combine advantages of large translation workspace of CDPRs and large rotational amplitudes of active wrists.

Keywords: Cable-Driven Parallel Robots, Hybrid Robots, Workspace, Cable loops, Design

Soutenance de thèse de Sébastien LEVILLY (équipe SIMS)

Sébastien Levilly, doctorant au sein de l’équipe SIMS, soutiendra sa thèse intitulée « Quantification de biomarqueurs hémodynamiques en imagerie cardiovasculaire par résonance magnétique de flux 4D » / « Hemodynamic biomarkers quantification in cardiovascular imaging by 4D phase-contrast magnetic resonance »
mardi 12 mai 2020 à 14h à en visio-conférence à l’ECN.

Jury :
– Directeur thèse : Idier Jérôme
– Co-directeur : Paul-Guilloteaux Perrine (IRS UN)
– Rapporteurs : Heinrich Christian (Telecom Physique Strasbourg), Kachenoura Nadjia (UMPC)
– Autres membres : Sigovan Monica (INSA Lyon), Memin Etienne (Inria Rennes)
– Membre invité : Serfaty Jean-Michel (IRS UN)

Résumé :
En imagerie cardiovasculaire, un biomarqueur est une information quantitative permettant d’établir une corrélation avec la présence ou le développement d’une pathologie cardiovasculaire. Ces biomarqueurs sont généralement obtenus grâce à l’imagerie de l’anatomie et du flux sanguin. Récemment, la séquence d’acquisition d’IRM de flux 4D a ouvert la voie à la mesure du flux sanguin dans un volume 3D au cours du cycle cardiaque. Or, ce type d’acquisition résulte d’un compromis entre le rapport signal sur bruit, la résolution et le temps d’acquisition. Le temps d’acquisition est limité et par conséquent les données sont bruitées et sous-résolues. Dans ce contexte, la quantification de biomarqueurs est difficile. L’objectif de cette thèse est d’améliorer la quantification de biomarqueurs et en particulier du cisaillement à la paroi. Deux stratégies ont été mises en œuvre pour atteindre cet objectif. Une première solution permettant le filtrage spatio-temporel du champ de vitesse a été proposée. Cette dernière a révélé l’importance de la paroi dans la modélisation d’un champ de vitesse. Une seconde approche, constituant la contribution majeure de cette thèse, s’est focalisée sur la conception d’un algorithme estimant le cisaillement à la paroi. L’algorithme, nommé PaLMA, s’appuie sur la modélisation locale de la paroi pour construire un modèle de vitesse autour d’un point d’intérêt. Le cisaillement est évalué à partir du modèle de la vitesse. Cet algorithme intègre une étape de régularisation a posteriori améliorant la quantification du cisaillement à la paroi. Par ailleurs, une approximation du filtre IRM est utilisée pour la première fois pour l’estimation du cisaillement. Enfin, cet algorithme a été évalué sur des données synthétiques, avec des écoulements complexes au sein de carotides, en fonction du niveau de bruit, de la résolution et de la segmentation. Il permet d’atteindre des performances supérieures à une méthode de référence dans le domaine, dans un contexte représentatif de la pratique clinique.

Mots-clés : cisaillement à la paroi, simulation numérique des fluides, IRM de flux 4D, carotide

**********

Abstract:
In cardiovascular imaging, a biomarker is quantitative information correlated with an existing or growing cardiovascular pathology. Biomarkers are generally obtained by anatomy and blood flow imaging. Recently, the 4D Flow MRI sequence opened new opportunities in measuring the blood flow within a 3D volume along the cardiac cycle. However, this sequence is a compromise between signal-to-noise ratio, resolution and acquisition time. Allocated time being limited, velocity measurements are noisy and low resolution. In that context, biomarkers’ quantification is challenging. This thesis’s purpose is to enhance biomarkers’ quantification and particularly for the wall shear stress (WSS). Two strategies have been investigated to reach that objective. A first solution allowing the spatiotemporal filtering of the velocity field has been proposed.
It revealed the importance of the wall for the velocity field modelization. A second approach, being the major contribution of this work, focused on the design of a WSS quantification algorithm. This algorithm, named PaLMA, is based on the local modelization of the wall to build a velocity model near a point of interest. The WSS is computed from the velocity model. This algorithm embeds an a posteriori regularization step to improve the WSS quantification. Besides, a blurring model of 4D Flow MRI is used for the first time in the WSS quantification context. Finally, this algorithm has been validated over synthetic datasets, with carotids’ complex flows, concerning the signal-to-noise ratio, the resolution, and the segmentation. The performances of PaLMA are superior to a reference solution in that domain, within a clinical routine context.

Keywords: wall shear stress, computational fluid dynamics, 4D Flow MRI, carotid

Soutenance de thèse de Ramzi BEN MHENNI (équipe SIMS)

Ramzi Ben Mhenni, doctorant au sein de l’équipe SIMS, soutiendra sa thèse intitulée « Méthodes de programmation en nombres mixtes pour l’optimisation parcimonieuse en traitement du signal »
mercredi 13 mai 2020 à 14h en visio-conférence à l’ECN.

Jury :
– Directeur thèse : Bourguignon Sébastien
– Co-encadrant : Ninin Jordan (ENSTA Bretagne)
– Rapporteurs : Cafieri Sonia (Ecole nationale aviation civile), Kowalski Matthieu (Laboratoire des Signaux et Systèmes)
– Autres membres : Jutten Christian (Université Grenoble Alpes), Ralaivola Liva (Aix Marseille Université)

Soutenance de thèse de Ran BAO (équipe AELOS)

Ran Bao, doctorante au sein de l’équipe AELOS, soutiendra sa thèse intitulée « Modélisation formelle de systèmes de drones civils à l’aide de méthodes probabilistes paramétrées » / « Parametric Statistical model checking of UAV flight plan »

jeudi 7 mai 2020 à 10h, en visio.

Jury :
– Directeur thèse : Chirstian Attiogbé
– Co-encadrant : Benoit Delahaye
– Rapporteurs : Patricia Bouyer-Decitre (ENS Paris Saclay), Laure Petrucci (U. Paris 13)
– Autres membres : Olga Kouchnarenko (U. Franche Comté), Claude Jard
– Membre invité : Philippe Barranger (Pixiel)

Résumé : Les drones sont maintenant très répandus dans la société et sont souvent utilisés dans des situations dangereuses pour le public environnant. Il est alors nécessaire d’étudier leur fiabilité, en particulier dans le contexte de vols au-dessus d’un public. Dans cette thèse, nous étudions la modélisation et l’analyse de drones dans le contexte de leur plan de vol. Pour cela, nous construisons plusieurs modèles probabilistes du drone et les utilisons ainsi que le plan de vol pour modéliser la trajectoire du drone. Le modèle le plus détaillé obtenu prend en compte des paramètres comme la précision de l’estimation de la position par les différents capteurs, ainsi que la force et la direction du vent. Le modèle est analysé afin de mesurer la probabilité que le drone entre dans une zone dangereuse. Du fait de la nature et de la complexité des modèles successifs obtenus, leur vérification avec les outils classique, tels que PRISM ou PARAM, est impossible. Nous utilisons donc une nouvelle méthode d’approximation, appelée Model Checking Statistique Paramétrique. Cette méthode a été implémentée dans un prototype, que nous avons mis à
l’épreuve sur ce cas d’étude complexe. Nous avons pour finir utilisé les résultats fournis par ce prototype afin de proposer des pistes permettant d’améliorer la sécurité du public dans le contexte considéré.

Mots-clés : Drone, Modèle formel, Chaîne de Markov, Model checking statistique paramétrique

*********

Abstract: Unmanned Aerial Vehicles (UAV) are now widespread in our society and are often used in a context where they can put people at risk. Studying their reliability, in particular in the context of flight above a crowd, thus becomes a necessity. In this thesis, we study the modeling and analysis of UAV in the context of their flight plan. To this purpose, we build several parametrics probabilistic models of the UAV and use them, as well as a given flight plan, in order to model its trajectory. Our most advanced model takes into account the precision of position estimation by embedded sensors, as well as wind force and direction. The model is analyzed in order to measure the probability that the drone enters an unsafe zone. Because of the nature and complexity of the obtained models, their exact verification using classical tools such as PRISM or PARAM is impossible. We therefore develop a new approximation method, called Parametric Statistical Model Checking. This method has been implemented in a prototype tool, which we tested on this complex case study. Finally, we use the result to propose some ways to improve the safety of the public in our context.

Keywords: UAV, Formal Model, Markov Chain, Parametric statistical model checking

Soutenance de thèse de Dorra RAHALI (équipe SLP)

Dorra Rahali, doctorante au sein de l’équipe SLP, soutiendra sa thèse intitulée « Surveillance statistique du temps et de l’amplitude entre événements » / « Monitoring of time between events and amplitude »

mercredi 24 juin 2020 à 9h30, en visio.

Jury :

  • Directeur thèse : CASTAGLIOLA Philippe, TALEB Hassen (U. Carthage)
  • Rapporteurs : BRIL-EL HAOUZI Hind (U. Lorraine), REBAI Ahmed (U Sfax)
  • Autres membres : TRAN Phuc (ENSAIT), KOOLI Imène (U. Sousse)

Résumé : Les techniques de surveillance statistique des procédés SPM sont principalement basées sur les cartes de contrôle qui constituent une étape importante dans la démarche qualité. Une nécessité de développement de techniques de surveillance de plus en plus avancées s’est fait sentir dans des domaines autres que l’industrie manufacturière classique. Cependant, peu de chercheurs se sont intéressés à proposer des méthodes dédiées pour la surveillance combinée du temps et de l’amplitude entre événements appelée TBEA. Jusqu’à présent les travaux effectués dans ce domaine se sont limitées à un nombre réduit de distributions et de statistiques à surveiller. Dans cette thèse, nous étudions la performance d’une carte de contrôle de type Shewhart pour la surveillance combinée du temps et de l’amplitude pour différents scénarios de distributions et de statistiques. Nous nous intéressons d’abord au cas où les variables temps T et amplitude X sont indépendantes. Ensuite nous étudions celui ou les variables sont dépendantes en utilisant des Copulas comme étant un outil pour modéliser la dépendance. Finalement nous nous intéresserons au cas où l’amplitude est un vecteur et non plus une variable. Les performances de chacune des cartes de contrôle proposées ont été évaluées par l’EATS. Une validation empirique des résultats a été élaborée pour des cas existants.

Mots-clés : Maîtrise statistique des procédés, Carte de contrôle, Temps entre événements, Amplitude, Fréquence

********

Abstract: Statistical process monitoring (SPM) are mainly based on control charts which constitute an important step in the quality process. There is a need to develop monitoring techniques in manufacturing or non-manufacturing sectors. This leads to give an increasing importance to Time Between Events and Amplitude (TBEA) control charts. However, few researchers have been interested to propose methods to simultaneously monitor the time between an event E and its amplitude. Until now, the vast majority of contributions are limited to a reduced number of statistics and potential distributions. In this thesis we will investigate simple Shewhart type control charts for several statistics and many distributional scenarios. First we will study the case where we assume that the time T and the amplitude X are two mutually independent continuous random variables. Then we study the case where the variables are dependent using Copulas as a mechanism to model the dependence. Finally we discuss the case where the time between events T is an univariate random variable and the amplitude X is no longer an univariate random variable but a multivariate random vector. The performance of each control chart has been evaluated by EATS. An empirical validation of the results has been developed for real cases.

Keywords: Statistical Process Control, Control chart, Time between events, Amplitude, Frequency

Soutenance de thèse de Yewan WANG (équipe STACK)

Yewan WANG, doctorant au sein de l’équipe STACK, soutiendra sa thèse intitulée « Évaluation et modélisation de l’impact énergétique des centres de donnée en fonction de l’architecture matérielle/logicielle et de l’environnement associé » / »Evaluating and Modeling the Energy Impacts of Data centers, in terms of hardware/software architecture and associated environment »

lundi 9 mars 2020 à 14h, dans l’amphi G. Besse sur le site de l’IMT-A.

Jury :

  • Directeur thèse : MENAUD Jean Marc
  • Co encadrant : NORTERSHAUSER David (Orange Labs Lannion), LE MASSON Stéphane (Orange Labs Lannion)
  • Rapporteurs : ROUVOY Romain (U Lille), DE PALMA Noel (U Grenoble Alpes)
  • Autres membres : STOLF Patricia (U Toulouse Jean Jaures), ORGERIE Anne-Cécile (CR CNRS/IRISA Rennes) GUALOUS Hamid (U Caen Normand)

Résumé : Depuis des années, la consommation énergétique du centre de donnée a pris une importance croissante suivant une explosion de demande dans cloud computing. Ce thèse aborde le défi scientifique de la modélisation énergétique d’un centre de données, en fonction des paramètres les plus importants. Disposant d’une telle modélisation, un opérateur pourrait mieux repenser/concevoir ses actuels/futurs centre de données.
Pour bien identifier les impacts énergétiques des matériels et logiciels utilisés dans les systèmes informatiques. Dans la première partie de la thèse, nous avons réaliser un grand nombre évaluations expérimentales pour identifier et caractériser les incertitudes de la consommation d’énergie induite par les éléments externes : effets thermiques, différences entre des processeurs identiques causées par un processus de fabrication imparfait, problèmes de précision issus d’outil de mesure de la puissance, etc. Nous avons terminé cette étude scientifique par le développement d’une modélisation global pour un cluster physique donné, ce cluster est composé par 48 serveurs identiques et équipé d’un système de refroidissement à expansion à direct, largement utilisé aujourd’hui pour les data centers modernes. La modélisation permet d’estimer la consommation énergétique globale en fonction des configurations opérationnelles et des données relatives à l’activité informatique, telles que la température ambiante, les configurations du système de refroidissement et la charge des serveurs.

Mots-clés : Modélisation du consommation énergétique, Efficacité énergétique, Variabilité des processeurs, Effet Thermique

***********************

Abstract: For years, the energy consumption of the data center has dramatically increased followed by the explosion of demand in cloud computing. This thesis addresses the scientific challenge of energy modeling of a data center, based on the most important variables. With such modeling, an data center operator will be able to better reallocate/design the current/future data centers. In order to identify the energy impacts of hardware and software used in computer systems. In the first part of the thesis, to identify and characterize the uncertainties of energy consumption introduced by external elements: thermal effects, difference between identical processors caused by imperfect manufacturing process, precision problems resulting from power measurement tool, etc. We have completed this scientific study by developing a global power modeling for a given physical
cluster, this cluster is composed by 48 identical servers and equipped with a direct expansion cooling system, conventionally used today for modern data centers. The modeling makes it possible to estimate the overall energy consumption of the cluster based on operational configurations and data relating to IT activity, such as ambient temperature

Keywords: Energy consumption modeling, Energy efficiency, Processor variability, Thermal Effect

Soutenance de thèse d’Etienne PICARD (équipes RoMaS et Commande)

Etienne Picard, doctorant au sein des équipes Commande et RoMaS soutiendra sa thèse intitulée « Modélisation et commande robuste de robot parallèles à câbles pour applications industrielles » / « Modeling and robust control of Cable-driven parallel robots for industrial applications »
mardi 17 décembre 2019 à 10h30, dans l’amphithéâtre Océan, sur le Technocampus Océan, à Bouguenais.

Jury :
– Rapporteurs : Edouard LAROCHE (Professeur des Universités, Université de Strasbourg), David DANEY (Senior Inria Researcher, Inria Bordeaux)
– Examinateurs : Claire DUMAS (Chargé de projets – Expert robotique, DAHER, Bouguenais), Marco CARRICATO (Professor, Università di Bologna, Bologne – Italie)
– Invité: Yves GUILLERMIT (Ingénieur, Chantiers de l’Atlantique, Saint-Nazaire)
– Directeur de thèse : Stéphane CARO
Co-directeur : Franck PLESTAN
Co-encadrant : Fabien CLAVEAU

Résumé :
Cette thèse concerne la modélisation et le contrôle robuste de robots parallèles à câbles (RPC) pour deux applications industrielles dans le secteur naval : la prise et dépose de plaques métalliques (ROMP) à l’aide d’un RPC suspendu, et le nettoyage de façades (ROWC) par un RPC pleinement-contraint. Les travaux ont été réalisés à l’IRT Jules Verne dans le cadre du projet ROCKET.
La thèse est organisée en deux parties. La première se concentre sur la modélisation et la calibration des RPC. La modélisation de base considère les points de sortie des câbles fixes et les câbles droits, sans masse et inélastiques. Un second modèle considère la géométrie des poulies. Un modèle linéaire de l’élasticité des câbles est introduit et sert à l’écriture de la matrice de raideur du robot. À partir de ces modèles, une méthode d’estimation de la masse et du centre de gravité de la plateforme pour une trajectoire à faible dynamique est proposée. Enfin, la calibration des RPC est discutée et une méthode automatique est testée en simulation selon les différents modèles considérés.
La seconde partie est dédiée au contrôle robuste des RPC par rapport aux perturbations identifiées pour les deux applications. Différents schémas de contrôle sont comparés expérimentalement suivant les informations disponibles sur le système, dont un schéma compensant l’allongement des câbles par élasticité. Deux familles de contrôleurs sont considérés pour l’application ROMP : un contrôleur proportionnel-dérivée, et un contrôleur balançant automatiquement entre un comportement mode glissant ou linéaire (SML). Dans le cas pleinement-contraint de l’application ROWC, une stratégie de distribution des tensions dans les câbles est nécessaire pour éviter toute surtension des câbles. Un nouveau critère de choix des tensions basé sur la matrice de raideur du robot est proposé, afin de maximiser la raideur du robot et de réduire le déplacement latéral de la plateforme sous l’effort dû à la pression du jet d’eau. Enfin, l’arrêt d’urgence des RPC est discuté et le comportement des prototypes ROMP et ROWC a été observé dans le cas d’un arrêt d’urgence.

Mots-clés : Robotique, parallèle, câble, modélisation, contrôle, étalonnage

Abstract:

This thesis covers the modelling and robust control of cable-driven parallel robots (CDPR) for two industrial applications for the naval sector: the pick and place of metal plates (ROMP) using a suspended RPC, and window cleaning (ROWC) by a fully constrained CDPR. The work was carried out in the context of the ROCKET project at IRT Jules Verne. The thesis is organized in two parts. The first one focuses on modeling and calibration of CDPRs. The basic model considers fixed cable exit points and straight, massless and inelastic cables. A second model considers the geometry of the pulleys. A linear model of the elasticity of the cables is introduced and used to write the robot stiffness matrix. Based on these models, a method for estimating the mass and center of gravity of the platform is proposed, assuming a low-dynamic trajectory. Finally, the calibration of the prototype is discussed and an automatic calibration method is tested in simulation according to the different models considered. The second part of this thesis is dedicated to the robust control of RPCs in relation to the disturbances identified for both applications, and to the case of CDPR emergency stops. Different control architectures have been experimented on the prototype depending on the information available on the system, including a control scheme with a feedback for cable elongation compensation. Two families of controllers are compared for ROMP application: a proportional-derivative (PD) controller and a controller automatically balancing between sliding or linear mode behavior (SML). In the case of fully constrained CDPRs such as ROWC, the control architecture must include a tension distribution to avoid dangerous cable tensions. A new tension selection criterion based on the  stiffness matrix is proposed to reduce the lateral displacement of the platform due to water jet pressure. Finally, CDPR emergency stops are discussed and the behaviour of ROMP and ROWC prototypes was evaluated in emergency stop situations.

Keywords: Robotics, parallel, cables, modeling, control, calibration

Soutenance de thèse de David PÉREZ MORALES (équipe ARMEN)

David Pérez Morales, doctorant au sein de l’équipe ARMEN, soutiendra sa thèse intitulée « Commande référencée multi-capteurs pour des applications de Parking Intelligent » / « Multi-sensor-based control for Intelligent Parking applications »
vendredi 6 décembre 2019 à 10h30, dans l’amphi du bâtiment S à Centrale Nantes.

Jury :
– Florent LAMIRAUX, Directeur de recherche CNRS, LAAS
– Roland LENAIN, Directeur de recherche, IRSTEA
– Fawzi NASHASHIBI, Directeur de recherche Inria, Inria Paris
– Guillaume ALLIBERT, Maître de conférences, Université de Nice Sophia Antipolis
– Isabelle FANTONI, Directrice de recherche CNRS, LS2N
– Philippe MARTINET, Directeur de recherche Inria, Inria Sophia Antipolis-Méditerranée
– Olivier KERMORGANT, Maître de conférences, Centrale Nantes
– Salvador DOMÍNGEZ QUIJADA, Ingénieur de recherche, LS2N

Résumé :
Dans l’objectif de développer des systèmes de parking plus avancés que ce que l’on trouve actuellement, différentes manœuvres typiquement réalisées dans des situations de parking ont été revisitées en utilisant une approche originale : la commande référencée multi-capteurs. En outre, pour surmonter les limitations bien connues des techniques référencée capteur classiques, les manœuvres de parking ont également été formalisées dans un cadre commun de commande prédictive référencée multi-capteur. Les stratégies développées ont été testées avec une Renault ZOE robotisée validant l’approche.

Mots-clés : Véhicules intelligents, commande référencée capteur, commande prédictive, système de parking intelligent.

******

Abstract:
With the aim of developing a more advanced parking system than what is currently available, different maneuvers typically performed in parking situations have been revisited using an original Multi-Sensor-Based Control (MSBC) approach. Furthermore, in order to overcome the well known limitations of classical sensor-based techniques, the parking maneuvers have been formalized as well under a common Multi-Sensor-Based Predictive Control (MSBPC) framework. The developed strategies have been tested extensively using a robotized Renault ZOE with positive outcomes.

Keywords: Intelligent vehicles, sensor-based control, model predictive control, intelligent parking system.

Copyright : LS2N 2017 - Mentions Légales - 
 -