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Proposition de Sujet de Stage Masters SIS R

Titre : Modélisation de processus de conception et simulation de l’impact des modifications.

Encadrement : L.ROUCOULES – M. KLEINER ................................................................................

TUTEUR :…L. ROUCOULES ……………………….et CoTuteur :..................................................

Projet dans lequel s’effectue le stage : INSM

Lieu du stage : ….. INSM

Parcours ou Options visés du M6R : Option A Master CPSP

Type de Financement: Candidat à un financement du laboratoire : OUI

Pré requis :

Contenu : Travail envisagé et objectifs à atteindre

D’une part, la capitalisation des connaissances est aujourd’hui un point crucial dans le milieu industriel. L’approche que nous proposons s’appuie pleinement sur la modélisation des processus afin de réellement identifier les activités et le lien avec leurs résultats. D’autre part, les choix réalisés dans un processus de conception et d’industrialisation doivent être fortement liées aux critères de performances du problème étudié afin de cartographier l’impact des différentes solutions sur ces performances. Le travail consiste donc à rechercher, analyser et potentiellement développer les solutions de modélisation des processus afin d’exploiter ces modèles : simulation, requêtes…. Les modèles devront s’appuyer sur les normes existantes (BPMN par exemple) et adapter à la modélisation d’activité humaine de choix et de prise de décision qui diffère peut-être des modèles utilisés pour les systèmes de production ou les systèmes de commande (Grafcet, Réseau de Pétri…). Certains outils existants (MEGA…) seront confrontés à ce contexte d’utilisation pour confirmer ou infirmer leur pertinence. Des notions de conception et d’industrialisation de produits sont fortement souhaitées de manière à être proactif dans la spécification des modèles. Des compétences en modélisation (UML, BPMN...) seront les bienvenues.

Références :


Titre: Modélisation et commande d’une machine pentaphasée dans les applications Hydroliennes. Encadrement : TUTEUR : BEN ELGHALI Seifeddine et CoTuteur : Projet dans lequel s’effectue le stage : ESCODI Lieu du stage : LSIS Parcours ou Options visés du M6R : B. Type de Financement: Non Candidat à un finacement du laboratoire: Oui Pré requis : Modélisation, Commande, électrotechnique Contenu :

Pour des raisons historiques, les machines triphasées sont largement diffusées : leurs problématiques de conception et d’alimentation sont aujourd’hui bien maîtrisées. Néanmoins, les machines polyphasées (c’est-`a-dire dont le nombre de phases est supérieur à trois) présentent en comparaison des caractéristiques particulièrement attractives particulièrement dans les applications exigeant un très bon niveau de fiabilité et de robustesse. Pour ces raisons les génératrices polyphasées semblent être parmi les meilleures candidates pour équiper les systèmes de récupération d’énergie à savoir les éoliennes et hydroliennes… Dans le cadre de ce projet, le candidat est mené à modéliser et réaliser la commande d’une hydrolienne équipé d’une génératrice pentaphasée sous Matlab/Simulin®. Références : [1] S.E. Ben Elghali, M.E.H. Benbouzid and J.F. Charpentier, “Modeling and control of a marine current turbine driven doubly-fed

induction generator,” IET Renewable Power Generation, vol. 4, n°1, pp. 1-11, January 2010. [2] Leila Parsa, Hamid A.Toliyat ‘’Five- Phase Permanent –Magnet Motor Drives’’ IEEE Transactions on Industry applications,

Vol.41.NO.1, January/ February 2005 pp 30-37. [3] X.Kestelyn,’’ Modélisation vectorielle multimachines pour la commandedes ensembles convertisseurs machines polyphasés’’, Ph.D.

thesis of, Universty of Sciences and Technologies of Lille, 2003

Sujet de stage SASV 1: financé ANR ActiSurTT

Systèmes prédictifs d’alarmes à base d’observateurs Robustes pour l’aide au pilotage d’un véhicule

Lieu: LSIS www.lsis.org Encadrement: A. Naamane, N.K.M’sirdi Mots Clés : Modélisation de systèmes mobiles, Observateurs et commandes Robustes, Détection et diagnostic, aide au pilotage, simulateur. L’objectif de ce stage est de poursuivre les travaux menés par l’équipe Systèmes Automatiques à Structure Variable(SASV) dans le cadre du développement des systèmes d’aides au pilotage à base d’observateurs et de commandes prédictives et d’indicateurs intelligents pour la conduite d’engins et véhicules . Le travail consiste à intégrer des systèmes d’alarme pour maîtriser la distance inter-véhicules et détecter les situations de sous-virage et de survirage et perte d’adhérence, en intégrant des méthodes d’estimation et de prédiction, sous matlab Simulink dans le simulateur Saner Studio disponible au LSIS ; www.oktal.fr (voir figures). Un travail préliminaire concernant la modélisation du véhicule a été fait et des procédures sont proposées par SASV. Elles doivent être étudiées, analysées, programmées et embarquées dans le simulateur du véhicule. Une étude comparative avec les méthodes proposées dans la littérature sera faite ensuit. Ce travail doit aboutir à l’implémentation de systèmew d’alerte, sous simulink/Matlab, qui nous permettra de tester l’efficacité du système proposé dans des situations de conduite en temps de pluie, de brouillard, en faible adhérence etc.…

Sujet de Stage Masters SIS N° 2 Financement IC STAR SimCV

Projet SimCV dans SASV

Intitulé: Pilotage à distance et autonomie d’un mobile à l’aide d’outils de diagnostic et décision via Bluetooth et WIFI Encadrement : N. K. M’Sirdi et Aziz Naamane Ce projet, utilisera un véhicule électrique (un Kart ou un hélicoptère 4X, il doit être le moins dépendant possible du robot ou véhicule) aborde des verrous scientifiques et technologiques importants, dans les domaines de la sécurité, de l’énergie et du pilotage à distance. Travaux de réalisation et de recherche

Instrumentation & métrologie 1- Cette partie concerne la mise en place du système d’acquisition de données qui comprend les

différents capteurs (position, vitesse, accélération, braquage….) avec l’équipement de mesure. Capteurs de vitesses, d’accélérations, positions, braquage, freinage, codeurs, caméras embarquées… Optimisation du placement des capteurs et de l’acquisition des mesures et échanges sans fil avec une station fixe.

2- Etude et mise en place d’un réseau de communication embarqué, d’un Calculateur de bord, d’une interface WIFI et d’un système de communication avec une station fixe et des mobiles… Réaliser un module de communication basé sur l’utilisation et la mise en œuvre du réseau de communication sans fils pour la géo-localisation et pour les échanges de données. Ce module sera utilisé pour localiser et suivre les déplacements du Kart électrique et pour échanger les informations issues des capteurs embarqués avec une station à distance et un Ipad. - Automatique & diagnostic - Modélisation, Analyse, optimisations et Simulation - Trajectoires, mesures, contrôle, suivi, .. - Observateurs, estimateurs, planifications, … - Evaluation de situations de conduite, Tests, diagnostic, décision, .. - Couplage avec un simulateur de conduite, - Aide à la conduite, pilotage à distance Références : Habib NASSER, Nacer K. M’SIRDI, Aziz NAAMANE, Hassen MEKKI2, Hatem TLEJANI3. Capteurs et observateurs embarques sur un kart électrique autonome. Soumis au STA 2008. S.A. Federici§, N.K. M’Sirdi*, A. Naamane*, S. Junco§. Vehicle Model and Estimation Models using Bond Graph. Soumis au STA 2008.

Laboratoire des Sciences de l’Information et des Systèmes


Titre: Optimisation d’un banc d’essai pour l’étude de performances d’une éolienne dans un système Multi énergies à Structure Variable

Encadrement : TUTEUR : A Naamane et CoTuteur : NK M’Sirdi Projet dans lequel s’effectue le stage : Financement SASV - ANR SASV : Systèmes Automatiques à Structure Variable Lieu du stage : LSIS Parcours ou Options visés du M6R : B auto Type de Financement (labo ou autre) : Demande LSIS

Contenu : Travail envisagé et objectifs à atteindre L’objet de cette activité concerne l’étude de mise au point de systèmes multi sources d’énergie

renouvelable pouvant être intégrés aux bâtiments collectifs. Nous intéressons à la gestion de systèmes couplant plusieurs sources d’énergie, un ou des stockages et une diversification d’utilisateurs (pour des petites et moyennes puissances). Il s’agit donc de Systèmes à Structure Variable, composés de plusieurs sous systèmes, plusieurs utilisateurs aux comportements aléatoires et difficilement prédictibles.

Le banc test est équipé d’un système électronique de mesure, d’une éolienne, d’un panneau photovoltaïque et de systèmes de contrôle et communication sans fil, pour l’évaluation, le diagnostic et la commande. Pour une gestion optimisée, l’utilisation d’observateurs robustes, d’estimateurs et de capteurs alimentera des prédicteurs et un système de prévision de la demande d’énergie. Des outils de ce genre pourront être proposés et défini après analyse et traitement de données de consommation et production d’énergie. Le but de nos travaux de recherche sera ensuite de proposer des solutions innovantes basées sur des techniques avancées de contrôle et de diagnostic dans le but suivant : - Une Optimisation de la consommation et l’exploitation des énergies renouvelables. - Un Stockage ajustable de l’énergie pour une meilleure autonomie. - Un Management global et une gestion optimale de l’énergie. - La possibilité de Contrôle, de diagnostic et d’un fonctionnement autonome L’objectif de ce stage est d’équiper en capteurs un banc de mesure muni d’une éolienne à axe horizontal et pales creuses (fournie par l’industriel) pour en ajuster la modélisation, l’identification des paramètres pertinents et ensuite d’en évaluer les performances à travers des simulations réalistes HIL (Hardware In the Loop). Cela signifie que l’éolienne du banc d’essai sera couplée avec des génératrices électriques simulées sous Matlab/Simulink à travers une carte DSP. Cette boucle de simulation permettra le prototypage de la parie électrotechnique à coupler avec notre éolienne.

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Titre: Conception d’un Aéronef et Réalisation d’un Pilote Automatique Robuste vis à vis de conditions de vol difficiles Encadrement : TUTEUR : Thibaut RAHARIJAONA et François BATEMAN Projet dans lequel s’effectue le stage : Thématique drone du projet ESCODI Lieu du stage : Laboratoire LSIS Parcours ou Options visés du M6R : Option B Type de Financement (labo ou autre) : Projet Carnot STAR Pré requis : Modélisation, Automatique linéaire continue et commande multivariable Contenu : Travail envisagé et objectifs à atteindre Le stage s’insère dans le cadre d'un projet de recherche dont la thématique concerne les aides à la décision et au pilotage d’engins à voilure tournante dans des conditions difficiles. Dans ce travail de recherche appliquée dédié au pilotage d’engin à voilure tournante en présence de défauts critiques de capteurs et/ou d’actionneurs, nous proposons de travailler sur une plateforme expérimentale constituée d'un drone (hexarotor ou octorotor disponible dans le commerce) caractérisé par une redondance matérielle.

Hexarotor

Octorotor Ce sujet de stage motivé par la réalisation expérimentale d’un démonstrateur constitué du drone lui-même a pour objectifs de :

- Construire et tester l’aéronef qui sera choisi, - Modéliser et valider le comportement dynamique de l’aéronef, - Commander localement les actionneurs de l’aéronef constitués de moteur brushless. Ces

derniers sont redondants, - Commander via une stratégie permettant de répartir l’énergie fournie par la batterie, la

dynamique de l’aéronef dans des conditions difficiles. Les synthèses des lois de commande seront issues des méthodologies de contrôles classiques des systèmes multivariables et du savoir faire développé au laboratoire [1], [2], [3]. La réalisation d’un démonstrateur équipé d’un système de commande, de diagnostic et de reconfiguration fonde le projet Carnot dont le stage de master Recherche fait partie. En conséquence, le transfert des connaissances théoriques vers des travaux expérimentaux doit être une partie fondamentale de la motivation du candidat.

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Références : [1] Bateman, F., Noura, H., Ouladsine, M., (à paraître), Fault Diagnosis and Fault-tolerant Control Strategy for the Aerosonde UAV, IEEE Trans on Aerospace. [2] Raharijaona, T., Outbib, R., Ouladsine, M., Ghachem, S., (2009), Comments on actuator fault accommodation, the 7th IFAC Symposium on Fault Detection, Supervision and Safety of Technical Processes, (Safeprocess’09), Barcelona, Spain. [3] Bateman, F., Noura, H., Ouladsine, M., (2008), A fault tolerant control strategy for an Unmanned Aerial Vehicle based on a Sequential Quadratic Programming algorithm, the 47th IEEE Conference on Decision and Control, Cancun, Mexico.

Proposition de Sujet de Stage Masters SIS R Titre: Parallélisation d'une méthode de multiplication vecteur-descripteur Encadrement : Tuteur : Leonardo Brenner et CoTuteur : Projet dans lequel sʼeffectue le stage : MoFED Lieu du stage : LSIS - Saint jérôme Contenu : L'évaluation de performances de systèmes peut être décomposée en deux étapes distinctes : la modélisation du système et la résolution du modèle. L'étape de modélisation du système consiste à développer une description formelle du système, alors que la résolution du modèle est une étape numérique qui permet d'obtenir des indices de performances du système. Ce projet portera sur la méthode de multiplication vecteur-descripteur utilisée lors de la résolution du modèle. Cette méthode a été développé pour l'obtention des indices de performance sur le formalisme de Réseaux d'Automates Stochastiques. Ce formalisme a comme idée de base modéliser de grands systèmes par la composition de ses sous-systèmes. L'objectif de ce projet est de proposer et implanter une version parallèle de l'algorithme de multiplication vecteur-descripteur portée sur des processeurs graphiques (GPU) car les caractéristiques vectorielles de processeurs graphiques sont idéelles pour paralléliser ces algorithmes. Références : - Brenner L. Réseaux d'Automates Stochastiques : Analyse transitoire en temps continu et algèbre tensorielle pour une sémantique en temps discret - Fernandes P., Plateau B., Stewart W. Efficient descriptor-vector multiplications in stochastic automata networks. - Stewart W. Introduction to the Numerical Solution of Markov Chains. - Fernandes P. Méthodes Numériques pour la Solution de Systèmes Markoviens à Grand Espace dʼÉtats - Baldo L., Fernandes L. G., Roisenberg P., Velho P., Webber T. Parallel PEPS Tool Performance Analysis Using Stochastic Automata Networks Pré requis : langage C, formalisme de modélisation (Réseaux d'automates, Réseaux de Petri, aspects stochastiques). Parcours ou Options visés du M6R : Modélisation, Commande et Simulation (de preference) ------------------------------------ Type de Financement: ??? Candidat à un financement du laboratoire: OUI ====================================================================

Titre du Stage : Mesures de similarité et méthodes de clustering sur des traces d'interactions Homme-‐Système. Lieu du Stage : Laboratoire L6 Marseille Financement du stage : Labo Encadrant(s) : Jean Caussanel MCF prerequis (option et UE que devrait avoir suivi l'étudiant si besoin est) : (B2) Modélisation et Simulation et / ou (D 1) Connaissance pour les systèmes d’information et (R TC 1) : Concepts fondamentaux de la Modélisation Sujet de Master recherche : Le clustering de traces d'interactions sous la forme de vecteurs d'événements (logs web par exemple), permet d'extraire des groupes de comportements fréquents et significatifs. Les techniques actuelles de clustering sont essentiellement basées sur des mesures classiques de distances entre séries de données (l'ordre n'est parfois pas pris en compte). Dans le cadre d'un projet de recherche sur l'analyse des comportements des utilisateurs à partir des traces d'interactions recueillies, on souhaite montrer l'intérêt d'une méthode qui introduit des facteurs sémantiques dans la mesure de similarité entre sessions utilisateurs. L'objectif de ce master sera donc de vérifier qu'une telle mesure, dont on dispose aujourd'hui d'une première version, permet d'obtenir, pour un même algorithme de clustering , de meilleurs résultats qu'en utilisant les mesures de distances suivantes : Jaccard, Levenstein, Manhattan, Alignement de séquences. L'état de l'art portera sur ces mesures de distances dans le contexte d'analyse de séries provenant d'actions humaines. Cette analyse devrait conduire en conclusion du master à proposer des améliorations sur la mesure existante.

Master recherche SIS Proposition de sujet de stage de recherche 2010/2011

Titre : « Ingénierie de la composition de services appliquée à géolocalisation de commerces de

proximité ».

Encadrement :

Tuteur : Philippe RAMADOUR / Cotuteurs : Sébastien FOURNIER, Alain FERRARINI.

Projet dans lequel s’effectue le stage : OASIS.

Lieu du stage : LSIS.

Parcours ou options visés du M6R : Option D (parcours « Systèmes d'Information et Connaissance »).

Type de Financement : aucun (demande au LSIS).

Candidat à un financement du laboratoire : oui.

Pré requis : ingénierie des S.I., ontologies, programmation objet.

Contenu (travail envisagé et objectifs à atteindre) :

Dans le cadre des travaux de recherche, menés au sein du projet OASIS, sur la géolocalisation de

commerces de proximité, l’outil GeoPro a été développé de façon ad hoc (sous Androïd). GeoPro

devrait s’ouvrir sur le Web et devenir modulaire. Ceci implique un fort besoin de flexibilité aussi bien

dans sa reconception que dans son usage.

Une telle flexibilité pose notamment des problèmes de contextualisation, d’adaptation au caractère

changeant du Web, de personnalisation, de distribution (interne et externe), de réutilisation et

d’intégration de plusieurs ressources informationnelles ou composants logiciels.

L’idée du travail demandé est de valider la méthode PA (« Pattern-based Service Composition

Engineering ») à la reconception de GeoPro. Cette méthode, également développée au sein du

projet OASIS, vise à définir des processus-métier exécutables en offrant des capacités de flexibilité,

de variabilité et d’adaptation. Ceci est fait notamment par une description orientée but des

processus ainsi que par la gestion de connaissances contextuelles sur ces processus.

Les tâches demandées au stagiaire sont :

1. Réaliser une étude bibliographique sur la composition de services, l’ingénierie des processus

et sur la géolocalisation. Cette étude sera restreinte aux problématiques couvertes par PA

et GeoPro.

2. S’approprier la méthode PA et l’outil GeoPro.

3. Valider la méthode PA en l’appliquant à la reconception de GeoPro.

Une poursuite en thèse sur le même sujet est possible.

Master recherche SIS Proposition de sujet de stage de recherche 2010/2011

Références bibliographiques :

CAUVET, C., (2006), Modélisation des processus d’ingénierie des systèmes d’information,

Encyclopédie de l’informatique et des systèmes d’information, pp 1412–1423, Vuibert

2006.

CAUVET, C., GUZELIAN, G., (2008), Business Process Modeling: a Service-Oriented Approach, 41st

Hawaii Int. Conf. on Systems Sciences, 2008

COHN A G, HAZARIKA, S M, (2001) Qualitative Spatial Representation and Reasoning: An Overview

Fundamenta Informaticae, 46(1-2):1–29.

FOURNIER, S., CLARAMUNT, C., DEVOGELE, T., Un modèle de raisonnement spatial contextuel pour

la navigation maritime, Revue Internationale de Géomatique, vol. 17, n° 1, pp. 63–89,

2007

FOURNIER, S., FERRARINI, A., (2010) Definition of notion of proximity for contextual qualitative

spatial reasoning applied to localization of downtown shops, rapport de recherche LSIS,

Fevrier 2010.

GHÉRARDI, D., (2009) Caractérisation et formalisation de la notion de proximité pour un moteur

de géolocalisation en e-business, mémoire de Master Recherche SIS, LSIS, Université

Paul Cézanne, Marseille, juin 2009.

LEVINSON, S., (1998) Studying Spatial Conceptualization Across Cultures : Anthropology and

Cognitive Science , The Journal of the Society for Psychological Anthropology, vol. 26,

no 1, 1998, p. 7–24.

RAMADOUR, Ph., CAUVET, C. (2008), An Ontology-based Reuse Approach for Information System

Engineering, In SITIS’2008.

RAMADOUR, Ph., CAUVET, C., FERRARINI, A., (2010) Towards Services Paradigm: Principles and

Models, RCIS 2010 Proceedings, pp. 109–120, Nice, May 2010.

RAMADOUR, P., FAKHRI, M., CAUVET, C., (à paraître) GO-SEM: a Goal-Oriented Method for Service

Engineering, in IJIPM, HumanPub.org.

Laboratoire des Sciencesde l’Information et des Systèmes


Titre : Approximation de concepts formels et application à l'apprentissage automatique

Encadrement : TUTEUR : M. Quafafou et CoTuteur : N. Durand

Projet dans lequel s’effectue le stage : WiCSi

Lieu du stage : Saint-Jérôme

Parcours ou Options visés du M6R : D

Type de Financement (labo ou autre) : LSIS

Pré requis : cours data mining

Contenu :

L'objectif de ce travail de recherche est de s'initier à l'apprentissage automatique approximatifs. D'une part, on

cherche à trouver des hypothèses caractérisant des ensembles de données et d'autres part, ces données ne

représentent qu'approximativement les concepts. Les données sont généralement entachées d'erreurs et ne sont

pas complets. On se pose alors la question suivante : comment tenir compte des imperfections de la

représentation des concepts par ces données pour développer des méthodes d'apprentissage robustes.

Le travail à réaliser se focalise autour :

Etude bibliographique

Analyse formelle des concepts (treillis de Galois) et de apprentissage automatique

Approximation de concepts

Approximation et apprentissage : espace de version, motifs émergents, etc.

Développement d'une méthode d'approximation de concepts formels.

Application en classification

Références :1. V. Dubois and M. M. Quafafou. Concept Learning with Approximation: Rough Version Spaces. Rough

Sets and Current Trends in Computing, pages 239–246, 2002.2. N. Ytow, D. R. Morse, and D. McL. Roberts. Rough Set Approximation as Formal Concept. Journal of

Advanced Computational Intelligence and Intelligent Infor- matics, 20(5):606–611, 2006.3. V. Ventos and H. Soldano. Treillis de Galois Alpha. Revue d’Intelligence Artificielle, RSTI série RIA,

19(4-5):799–227, 2005.4. F. Rioult and B. Crémilleux. Optimisation d’extraction de motifs : une nouvelle méthode fondée sur la

transposition de données. In CAp’03, pages 299–313, Laval, France, Juillet 2003.5. J. Pei and Han J. Tung, A. Fault-Tolerant Frequent Pattern Mining: Problems and Challenge. In

Proceedings of the ACM-SIGMOD International Conference on Management of Data (SIGMOD’01), Santa Barbara, CA, USA, May 2001.

6. C. Yang, U. Fayyad, and P. S. Bradley. Efficient Discovery of the Error-Tolerant Frequents Itemsets in High Dimensions. In KDD’01, San Francisco, 2001.

Nacer

Texte tapé à la machine

Candidat LSIS


Titre: Réalisation d’un moteur de recherche et d’une aide à la navigation dans des podcasts

Encadrement : TUTEUR : Serge Agostinelli et CoTuteur : Thierry Ruissy

Projet dans lequel s’effectue le stage : CODEP

Lieu du stage :


DSI FST UPCAM ….. Stage proposé par le pôle SN TICE (Services Numériques & TICE)

Type de Financement: Gratification

Candidat à un finacement du laboratoire: NON


Dans le cadre des TICE, nous avons fait développer par nos moniteurs des vidéos (une trentaine) sur l'utilisation du Bureau Virtuel (ce pourrait être un autre outil). Chaque vidéo dure entre 60 secondes et 3 minutes et traite d'un mécanisme particulier sur un des outils du BV. La prochaine étape est la mise en ligne d'un site sous forme d'un Blog. Ce blog contient un moteur de recherche et un nuage de tags en fonction des outils. Ces 2 moyens sont offerts à l'utilisateur pour répondre à ses interrogations. Nous souhaiterions aller plus loin pour répondre plus précisément à la demande de l'utilisateur. En effet, un utilisateur qui veut connaître la démarche à suivre pour réaliser une opération, il peut correspondre une suite de vidéos à enchaîner pour réaliser cette opération. D'où l'idée, en fonction du point de départ de l'utilisateur, de lui proposer un parcours de vidéos à suivre pour résoudre son problème et de lui en proposer d'autres pour lui montrer les possibilités de l'outil.



Titre : Contribution au développement d’un système de pilotage holonique et multicritère de flux de personnes en zone contrôlée

Encadrement : TUTRICE : OUNNAR Fouzia


Lieu du stage : LSIS - Polytech’GII (Plateforme polyvalente de production)


Type de Financement (labo ou autre) : Contrat Industriel CIFRE Antalios

Pré requis : Compétences d’Ingénieur en Informatique

Contenu : Travail envisagé et objectifs à atteindre Le contrôle d’accès est un secteur d’activité qui doit s’adapter à différents cas de sécurisation : salle informatique, bureaux de direction, salles R&D, accès à des salles de fabrication ou de contrôle, accès sécurisés à des lieux de confinement ou de rétention... Il existe différentes techniques d’identification biométrique des individus concernés par ces accès pour sécuriser un mode de fonctionnement donné. Pour augmenter le taux de sécurité biométrique, le contrôle d’identité doit pouvoir être validé selon différents moyens. Le système de pilotage holonique et multicritère proposé par l’équipe de recherche et permettant le contrôle de flux de personnes, est basé sur le fait que chaque individu circulant au sein du périmètre sécurisé est en permanence sous la surveillance d’un alter ego informatique, en interaction avec des périphériques intelligents (dispositifs biométriques et infotroniques, portes intelligentes…), et ayant comme rôle de superviser les déplacements de son individu. Ceci a donné lieu au modèle GIPSIS (Gate, Individual, Purpose, Simulation Isoarchic System). Le paradigme holonique permet de représenter facilement l’association entre une entité physique (individu, agent de surveillance, ressource d’accès (porte à ouverture pilotable, sas…)), d’un ensemble de données (ID, biométrie, autorisation d’accès, état (localisation), traçabilité (déplacements récents), comportements récents (tentatives d’accès à des zones non autorisées)) et d’une intelligence décisionnelle associée (permettant autant l’autonomie de l’individu que son contrôle précis). Dans ce système, biométrie et infotronique sont deux techniques complémentaires. La biométrie est utilisée pour la reconnaissance des individus, et l’infotronique pour la sécurisation des informations identitaires. Il s’agit d’intégrer un Tag RFID dans le badge des personnes circulant avec différents niveaux d’autorisation de circulation. Ce badge devient alors un élément actif du système du contrôle d’accès. Ainsi, l’ouverture automatique d’un accès (une porte par exemple) peut être conditionnée à la conjonction de plusieurs identifications biométriques, d’identification RFID, des autorisations d’accès, des trajectoires de déplacements autorisées et au besoin de l’intervention d’un gardien situé dans une salle de supervision, qui valide in fine si besoin l’autorisation. Le sujet de stage porte sur la mise en place d’un système d’aide à la décision multicritère pour l’autorisation d’accès. Les informations en provenance des capteurs biométriques et autres seront traitées par analyse multicritère pour améliorer la qualité des décisions prises. Les recherches effectuées à ce niveau seront validées par des expérimentations sur la plateforme holonique et isoarchique mettant en œuvre le modèle GIPSIS. Références : Thamer Louati, Fouzia Ounnar, Christophe Pistoresi, Patrick Pujo, «Human flow control using biometric and infotronic technologies according to GIPSIS Model», en cours, 2011. Yves Dubromelle, Thamer Louati, Fouzia Ounnar, Patrick Pujo, «AHP/ANP a Decision Making Service in PROSIS Model», 10th IFAC Workshop on Intelligent Manufacturing Systems, Lisbonne, Portugal, juin 2010. Fouzia Ounnar, Patrick Pujo, «Pull control for Job Shop: HMS approach using multicriteria decision-making», Journal of Intelligent Manufacturing (JIM), 2009. Patrick Pujo, Fouzia Ounnar, Pascal Blanc, «Pilotage des systèmes manufacturiers via une analyse multicritère intégrant Produit, Ressource et Ordre. Application au pilotage en flux tiré d’un Job Shop», Journal Européen des Systèmes Automatisés (JESA), vol. 43, n°3/4, pp. 435-462, mai 2009. Fouzia Ounnar, Patrick Pujo, «Decentralized use of Analytic Hierarchy Process for Holonic Manufacturing System control», OR’50, York (UK) 9-11 Septembre 2008.



Titre : Contribution à la mise en place d’une architecture orientée services dans un système de pilotage isoarchique et ambiant : application à la plateforme polyvalente de production

Encadrement : TUTEUR : PUJO Patrick


Lieu du stage : LSIS - Polytech’GII (Plateforme polyvalente de production)

Parcours ou Options visés du M6R : B

Type de Financement (labo ou autre) : Contrat Industriel CIFRE Antalios

Pré requis : Compétences en Informatique, Connaissances en DEVS

Contenu : Travail envisagé et objectifs à atteindre L'intelligence ambiante appliquée aux systèmes de production va profondément transformer les approches de l'organisation et du pilotage des activités de production. Les technologies infotroniques vont permettre d'élargir les capacités d'interagir, de réagir et de personnaliser des systèmes de pilotage avec des possibilités novatrices qui doivent être envisagées et étudiées. En effet, au-delà de l’identification, de la traçabilité et de la sécurisation qui sont les applications généralement envisagées, ces technologies offrent la possibilité de pouvoir associer à chaque entité constituant un système de production une intelligence décisionnelle lui conférant des propriétés d’autonomie. Dans le cadre de ces nouvelles avancées, l’équipe de recherche propose une approche des systèmes de pilotage fondée sur le paradigme holonique et une architecture isoarchique apportant aux entités holoniques un ensemble de services ambiants incluant entre autres une aide à la décision multicritère. Cette approche est déclinée sur plusieurs types d’applications telles que le pilotage d’atelier (modèle PROSIS – Product Resource Order & Simulation Isoarchic System) ou le contrôle de flux de personnes (modèle GIPSIS - Gate, Individual, Purpose & Simulation Isoarchic System). Le paradigme holonique permet de représenter l’association entre une entité physique (identifiable matériellement dans le système à piloter), d’un ensemble de données (caractérisant l’état de l’entité holonique) et d’une intelligence décisionnelle associée (permettant à l’entité d’assumer de manière autonome son pilotage), le tout constituant un holon. La capacité à certifier la cohérence du holon (c’est-à-dire la synchronisation entre sa partie matérielle et sa partie informationnelle), via des technologies infotroniques par exemple, garantie l’intégrité et la cohérence des décisions prises. Pour mettre en œuvre cette approche, un ensemble d’Entités de Pilotage Ambiant (EPA) est réparti dans le système à piloter. Ces EPA fournissent aux entités holoniques divers services ad hoc leur permettant d’exister et de prendre des décisions. Ces services peuvent être qualifiés d’ambiants, dans la mesure où ils sont accessibles dans tout le système à piloter, via les EPA dont c’est le rôle. De manière non exhaustive, nous pouvons identifier des services d’accueil, des services de synchronisation, des services de communication entre holons ou avec les opérateurs, des services d’aide à la décision, des services de traçabilité et des services d’évaluation de performance et ultérieurement des services d’amélioration de l’aide à la décision … Le réseau des EPAs peut alors être considéré comme un SOA distribué. Le sujet de stage porte sur la mise en place d’une architecture orientée services dans le système de pilotage HAIMES (Holonic Ambiant Isoarchic Manufacturing Execution System). Le travail consiste principalement à étudier l’adaptation du système de pilotage actuel : en transformant certaines fonctions en services, en créant les services d’accueil et de gestion des holons [ceci comprend l’arrivée avec le contrôle d’ID et de cohérence, la reconstitution du I_holon (chargement des bonnes données, actualisation des états…) et son activation (mise en route du thread…), la ‘vie’ du I_holon (le graphe d’état en DEVS représente les différents états gérés par le thread et donc tout ce que peut faire le I_holon : on doit y voir l’appel des différents autres services…), le départ, avec une certaine symétrie inverse par rapport à l’arrivée…] et en ajoutant des méthodes ad hoc permettant de modéliser en DEVS le comportement de chaque type de holon. A cet effet, un simulateur DEVS devra être associé au système de pilotage. Les services concernant la gestion du temps discret devront donc être étudiés, leur mise en place et leur implémentation envisagées et validées... La problématique du Holon Simulation sera posée au travers de l’architecture informatique proposée. Références : Patrick Pujo, Yves Dubromelle, Fouzia Ounnar, «RFID Uses For PROSIS Ambient Control», 4th International Workshop on RFID Technology - Concepts, Applications, Challenges, 12th ICEIS, Funchal, Madère, Portugal, june 2010. Fouzia Ounnar, Patrick Pujo, «Pull control for Job Shop: HMS approach using multicriteria decision-making», Journal

of Intelligent Manufacturing (JIM), 2009.

MOFED : Encadrement Pamela. Viale


Titre: Dimensionnement et organisation de ressources critiques dans la chaîne logistique

Hospitalière - Application aux blocs opératoires.

Encadrement :

TUTEUR : Alain Ferrarini et CoTuteurs : Sébastien Fournier, Sophie Rodier

Projet dans lequel s’effectue le stage : OASIS

Lieu du stage : DSI de l'APHM (Boulevard Baille, 13005 Marseille) en présence principale et missions LSIS régulières.

Parcours ou Options visés du M6R : Option D, Parcours Systèmes d'Information et Connaissance.

Type de Financement: financé par l'APHM (Assistance Publique – Hôpitaux de Marseille)

Candidat à un financement du laboratoire:

Pré requis : connaissance de JAVA, et de méthodes de Recherche Opérationnelle souhaité


Ces travaux de recherche s’inscriront dans le cadre d’une convention-cadre entre l’AP-HP et les laboratoires de recherche LSIS (Marseille) et LIMOS (Clermont-Ferrand) (Pr. M. Gourgand). Le sujet s'inscrit dans un projet concernant le dimensionnement, la planification, l’ordonnancement et l’organisation des blocs opératoires de l’Hôpital Nord et du futur Bâtiment Médico-Technique (BMT) de la Timone. L’objectif du sujet est de proposer une ou des méthodes s'inscrivant dans un outil d’aide à la décision et devant permettre, dans le cadre du regroupement de plusieurs salles d’opération dans un même bloc central, de dimensionner la structure et les ressources (humaines et matérielles). Ces problèmes devront être traités avec une approche prédictive et une approche réactive (prise en compte des aléas). Le bloc opératoire élément central de l’activité de l’hôpital, présente un besoin essentiel de dimensionnement des ressources (humaines et matérielles) en tenant compte d'une grande variété de besoins, contraintes, ressources et événements. Les travaux du Master concerneront la spécification et la formalisation du problème multi-objectifs de l’utilisation des blocs opératoires dans la chaîne logistique hospitalière. Il faudra donc analyser la situation réelle pour déterminer les paramètres pertinents (il faudra étudier les corrélations éventuelles entre paramètres) pour un modèle de problème. Une fois ce problème formalisé, l'étudiant devra définir et mettre en œuvre des méthodes de dimensionnement adaptées, en se basant sur les travaux développés au LIMOS. Au final une validation du modèle et de la méthode devra être réalisée auprès des acteurs concernés. Une poursuite en thèse, avec financement, sur le même sujet, est possible.

Références :

CARDOEN, B., DEMEULEMEESTER, E., and BELIËN, J. (2010). Operating room planning and scheduling: A literature review, European Journal of Operational Research 201: 921-932.

CASSAGNE, R., GOURGAND, M., and RODIER, S. (2008). Un outil d’aide au dimensionnement, à la planification et à la visualisation d’un programme opératoire. In Gestion et Ingénierie des Systèmes Hospitaliers (GISEH): 807-814. Lausanne, Suisse, 4-6 septembre 2008.

CAUVIN, A.,FERRARINI, A., TRANVOUEZ, E. (2009) Disruption management in distributed enterprises: A multiagent modelling and simulation of cooperative recovery behaviours, International Journal of Production Economics, 122 : 429-439

CHABROL, M., GOURGAND, M., and RODIER, S. (2008). A modeling methodology and its application to the design of decision-making aid tools for the hospital systems. In IEEE International Conference on Research Challenges in Information Science (RCIS): 161-172. Marrakech, Maroc, 3-6 juin 2008.

CHABROL, M., GOURGAND, M., and RODIER, S. (2009). Methodological approach and software tools for the hospital systems. Intelligent Patient Management, Studies in Computational Intelligence (SCI) 189: 93-111.

FOURNIER S., FERRARINI A. (2010). A MultiAgent scheduling repair method for disruption management in complex socio-technical organizations. in : Springer Berlin / Heidelberg, Trends in Practical Applications of Agents and Multiagent Systems, Demazeau et al. eds, Vol. 71, pp. 191-199, Advances in Soft Computing, avr 2010


Titre: Planification et ordonnancement par systèmes multi-agents : Application aux blocs

opératoires.

Encadrement :

TUTEUR : Sébastien Fournier et CoTuteurs : Alain Ferrarini, Sophie Rodier

Projet dans lequel s’effectue le stage : OASIS

Lieu du stage : DSI de l'APHM (Boulevard Baille, 13005 Marseille) en présence principale et missions LSIS régulières.

Parcours ou Options visés du M6R : Option D, Parcours Systèmes d'Information et Connaissance.

Type de Financement: financé par l'APHM (Assistance Publique – Hôpitaux de Marseille)

Candidat à un financement du laboratoire:

Pré requis : connaissance de JAVA, et de méthodes de Recherche Opérationnelle souhaité


Ce sujet s'inscrit dans un projet concernant le dimensionnement, la planification, l’ordonnancement et l’organisation des blocs opératoires de l’Hôpital Nord et du futur Bâtiment Médico-Technique (BMT) de la Timone en collaboration avec le LIMOS de Clermont-Ferrand (Pr. M. Gourgand). L’objectif du sujet est de proposer une ou des méthodes s'inscrivant dans un outil d’aide à la décision et devant permettre, dans le cadre du regroupement de plusieurs salles d’opération dans un même bloc central, de planifier et d’ordonnancer l’activité opératoire. Ces problèmes devront être traités avec une approche prédictive et une approche réactive (prise en compte des aléas). Le bloc opératoire élément central de l’activité de l’hôpital, présente un besoin essentiel de planification des ressources (humaines et matérielles) en tenant compte d'une grande variété de besoins, contraintes, ressources et événements. Les travaux du Master concerneront la spécification et la formalisation de problèmes multi-objectifs pour les approches prédictive et réactive. Une fois ces problèmes formalisés, l'étudiant devra définir et mettre en œuvre des méthodes approchées (heuristiques et métaheuristiques telles que le repair-scheduling) et des couplages de ces méthodes avec un modèle de simulation multi-agents. Au final une validation de la méthode devra être réalisée auprès des acteurs concernés. Une poursuite en thèse, avec financement, sur le même sujet, est possible.

Références :

CARDOEN, B., DEMEULEMEESTER, E., and BELIËN, J. (2010). Operating room planning and scheduling: A literature review, European Journal of Operational Research 201: 921-932.

CASSAGNE, R., GOURGAND, M., and RODIER, S. (2008). Un outil d’aide au dimensionnement, à la planification et à la visualisation d’un programme opératoire. In Gestion et Ingénierie des Systèmes Hospitaliers (GISEH): 807-814. Lausanne, Suisse, 4-6 septembre 2008.

CAUVIN, A.,FERRARINI, A., TRANVOUEZ, E. (2009) Disruption management in distributed enterprises: A multiagent modelling and simulation of cooperative recovery behaviours, International Journal of Production Economics, 122 : 429-439

CHABROL, M., GOURGAND, M., and RODIER, S. (2008). A modeling methodology and its application to the design of decision-making aid tools for the hospital systems. In IEEE International Conference on Research Challenges in Information Science (RCIS): 161-172. Marrakech, Maroc, 3-6 juin 2008.

CHABROL, M., GOURGAND, M., and RODIER, S. (2009). Methodological approach and software tools for the hospital systems. Intelligent Patient Management, Studies in Computational Intelligence (SCI) 189: 93-111.

FOURNIER S., FERRARINI A. (2010). A MultiAgent scheduling repair method for disruption management in complex socio-technical organizations. in : Springer Berlin / Heidelberg, Trends in Practical Applications of Agents and Multiagent Systems, Demazeau et al. eds, Vol. 71, pp. 191-199, Advances in Soft Computing, avr 2010

MASTER RECHERCHE SIS / 2010-2011 Titre : Modélisation, Structuration et Opérationnalisation de processus métier : Application au Circuit du médicament Financement : Assistance Publique –Hôpitaux de Marseille Encadrants : Corine CAUVET (LSIS), Philippe RAMADOUR (LSIS) , Sophie RODIER (AP-HM) Pré-requis : OPTION D Description du sujet : Au sein des entreprises, l’approche processus est considérée comme un nouveau modèle d’organisation dont l’enjeu est d’améliorer le fonctionnement et par conséquent la performance de l’entreprise. Cette approche est devenue le « concept phare » dans de nombreuses démarches qualité préconisées par des organismes de certification. L’approche processus est aussi aujourd’hui au cœur de nombreuses recherches en informatique. Ainsi plusieurs méthodes en ingénierie des systèmes d’information préconisent une modélisation des processus pour répondre au besoin d’alignement des applications informatiques sur les processus métier de l’entreprise. Plus récemment, les recherches autour des services et des services web en particulier ont montré l’intérêt d’utiliser une approche processus à des fins d’identification et d’orchestration de services. Force est de constater que l’approche processus fait émerger dans de nombreuses entreprises, des problèmes de gestion et de contrôle de ces processus compte tenu de leur nombre et de leur complexité (nombre d’acteurs, diversité des ressources mises en œuvre, …), des problèmes d’hétérogénéité et de cohérence liés au fait que différents processus peuvent être déployés pour satisfaire le même objectif et des difficultés d’évolution et d’adaptation car ces processus ne permettent pas ou peu de changements lors de leur exécution. La recherche menée concerne la modélisation des processus métier à des fins de structuration, de conception, de standardisation et d’opérationnalisation. Le contexte applicatif de ce travail de recherche est le processus de circulation du médicament au sein des hôpitaux de Marseille. Le circuit du médicament est sous la responsabilité des pharmaciens et a pour objectif, à partir de la prescription d’un médecin, l’envoi de médicaments dans les services et à destination des patients. L’objectif du travail de recherche est :

i) De faire un état de l’art sur les approches et les langages de modélisation de processus. ii) La structuration des processus sous forme d’unités réutilisables et composables. Il s’agit

ici de proposer un modèle adapté à la description de fragments de processus qui soient réutilisables et composables.

iii) L’application de ce cadre de modélisation au contexte du circuit du médicament devrait à terme permettre une harmonisation des circuits logistiques des médicaments (aujourd’hui quatre circuits différents existent dans les quatre hôpitaux de l’AP-HM) et la reconfiguration de ces processus pour intégrer l’usage de robots pour certaines activités. Dans le cadre de ce stage de recherche, il est demandé plus particulièrement d’appliquer la proposition à la modélisation d’un des quatre circuits existants.

Mots-clés : Modélisation de processus, Approche MDA, Techniques de développement à base de composants Bibliographie (partielle) :

ARRIUDARRE, TAILLEFER, RIVIERE, et LANDI (1998), Intérêt de l'automatisation de la dispensation nominative journalière des médicaments par l'atc212: réflexion au chu d'aix-en-provence. ADPHRO, tome 23:41-46.

CAIRNS, C. (2001), Robots and automation: a uk perspective. Hospital Prescriber Europe, spring 2002:33-34.

CARDOSO, J, VAN DER AABST, W. (2009), Handbook of research on Business Process Modeling, Information Science Reference.

CAUVET, C., (2006), Modélisation des processus d’ingénierie des systèmes d’information, Encyclopédie de l’informatique et des systèmes d’information, pp 1412-1423, Vuibert 2006.

CAUVET, C., GUZELIAN, G. (2008), Business Process Modeling: a Service-Oriented Approach, 41st Hawaii Int. Conf. on Systems Sciences, 2008

HAVEY, M, Essential Business Process Modeling (2005), O’Reilly Media. HUET, J.-C., GOURGAND, M., KOUISS, K., et PARIS, J.-L. (2009), Reengineering

methodology for a medication-use process using component-based approach. In 11th conference on The Modern Information Technology in the Innovation Processes of the Industrial Enterprises, Bergamo, Italy.

HUET, J.-C., KOUISS, K., PARIS, J.-L., et GOURGAND, M. (2009), Conception d'un nouveau système de préparation et de distribution de médicaments dans un hôopital. In 11ème Colloque National AIP PRIMECA, La Plagne, France.

MADIC, A. (2001),. Informatisation du circuit du médicament à l'hôpital: de l'intention à la réalisation. Thèse de doctorat en informatique, université d'Angers, Angers, France.

MAJCHRZAK, Y. et DERVIEUX, G. (2008),. Les nouvelles technologies au service de la sécurisation du circuit du médicament. GISEH, pages 183-190, Lausanne, Suisse.

Ministère de la santé (2001), Informatisation du circuit du médicament dans les établissements de santé. France, direction de l'hospitalisation et de l'organisation des soins.

RAMADOUR, Ph., CAUVET, C. (2008), An Ontology-based Reuse Approach for Information System Engineering, In SITIS’2008


Proposition de Sujet de Stage Masters SIS R Titre : Réparation d'arbres de résolution de formules booléennes Encadrement : TUTEUR : Nicolas Prcovic et CoTuteur : Projet dans lequel s’effectue le stage : INCA Lieu du stage : Faculté de Saint-Jérôme Parcours ou Options visés du M6R : Intelligence artificielle Type de Financement (labo ou autre) : ANR Pré requis : UE de l'option IA Contenu : Travail envisagé et objectifs à atteindre

L'objectif du stage est de définir un algorithme de réparation de réfutations arborescentes de formules

booléennes (problème SAT) et tester son efficacité expérimentalement.

Parmi les 10 défis posés à la communauté SAT par Selman et al [Selman97] en 1997, le cinquième, consistant

à trouver un algorithme de recherche locale efficace pour démontrer l'insatisfiabilité d'une formule booléenne

(ie, sa réfutation), est le seul à n'avoir pas donné lieu à des résultats satisfaisants, malgré quelques tentatives

intéressantes [Lynce06,Simon07,Prcovic10]. Pour l'instant, aucun travail sur la question n'a essayé

véritablement de suivre l'idée originelle de l'article de 97 qui proposait de modifier localement un arbre de

résolution. Le type de modification locale à effectuer n'est en effet pas trivial à choisir mais une idée simple

(remplacer la règle de résolution par une règle plus générale qui permet l'affaiblissement) résout les principales

difficultés et permet d'appliquer des transformations standards (rotation d'un un arbre, réaffectation des

feuilles) sans difficultés. Le stagiaire devra concevoir un algorithme de réparation locale qui suit cette

démarche et bien définir ses différents aspects (fonction d'évaluation d'un arbre, procédure d'échappement d'un

optimum local, etc) afin de le rendre efficace en pratique.

Références : [Simon07] Gilles Audemard and Laurent Simon. Gunsat: A greedy local search algorithm for unsatisfiability.

In proc. of IJCAI'2007, pages 2256--2261, 2007.

[Lynce06] Steven David Prestwich and Inês Lynce. Local search for unsatisfiability. In proc. of SAT'06,

pages 283--296, 2006.

[Prcovic10] N. Prcovic. Local repair of SAT formula refutations. 7th Workshop on Local Search techniques in

Constraint Satisfaction, pages 75-88, 2010.

[Selman97] Bart Selman, Henry A. Kautz, and David A. McAllester. Ten challenges in propositional

reasoning and search. In proc. of IJCAI (1), pages 50--54, 1997.



Titre: Diversification de la recherche dans les algorithmes à base de CDCL pour SAT Encadrement : TUTEUR : Djamal HABET, [email protected] Projet dans lequel s’effectue le stage : INCA Lieu du stage : LSIS – Faculté de Saint-Jérôme, Marseille Parcours ou Options visés du M6R : IA (E) Type de Financement (labo ou autre) : Projet ANR UNLOC Pré requis : il est indispensable que le candidat possède un très bon niveau en algorithmique et en programmation C et C++. Contenu :

Les algorithmes modernes pour la résolution du problème SAT sont basés sur les CDCL (Conflict Driven

Clause Learning). Ces algorithmes, parmi lesquels on peut citer Minisat, procèdent par une suite de relances

des énumérations, souvent partielles, par la construction d'un arbre de recherche où des retours-arrières non

chronologiques sont effectués sur la base d'une explication de l'échec atteint à une étape donnée de la

recherche. A chaque nouvelle relance, de tels algorithmes changent l'ordre de branchement sur les variables

selon des informations recueillies lors de la précédente relance.

Dans une première observation expérimentale, Il s'avérerait que, pour certaines instances SAT, la stratégie de

relance actuelle dans Minisat ne serait pas pertinente car la relance se fait toujours sur un ensemble quasi-

identique de variables qui pourrait donc produire le même résultat à chaque fois.

Il s'agira dans ce stage, dans un premier temps, d'élargir et d’approfondir cette étude expérimentale et dans un

second temps d'établir et de mettre en oeuvre de nouvelles stratégies de relances qui permettraient une

meilleure exploitation des informations récoltées par la recherche.

Références : Niklas Een, Niklas Sörensson, "An Extensible SAT-solver", Sixth International Conference on Theory and Applications of Satisfiability Testin , 2003. J.P. Marques-Silva and K. A Sakallah, "GRASP-A Search Algorithm for Propositional Satisfiability", IEEE Transactions on Computers, 48 (5). pp. 506-521, 1999.



Titre: Classes Polynomiales Hybrides et Résolution de CSP Encadrement : Philippe Jégou et Cyril Terrioux Projet dans lequel s’effectue le stage : INCA Lieu du stage : LSIS – Campus Scientifique de Saint Jérôme Parcours ou Options visés du M6R : Intelligence Artificielle Type de Financement (labo ou autre) : ANR TUPLES Pré requis : UE E1 et E2, programmation C/C++ Contenu : Travail envisagé et objectifs à atteindre Depuis quelques années, un problème important est apparu dans la communauté scientifique qui travaille à la résolution des problèmes SAT et CSP, il s’agit de l’élaboration de classes d’instances polynomiales de type hybrides. Une classe d’instances pour un problème NP-Complet (« tractable class » en anglais) est dite polynomiale, si les éléments qui la composent peuvent être identifiés et résolus en temps polynomial. Parmi les classe les plus connues au niveau du problème SAT, on citera les instances structurées en clauses de « Horn » ou « Horn renommables » ou les instances décrites sous formes de clauses binaires. Au niveau CSP, on citera par exemple les CSP binaires « bivalents » (domaines de taille 2) ou les CSP de largeur arborescente bornée (notion liées à certaines propriétés structurelles d’un graphe de contraintes). Au niveau des CSP, des travaux récents [1] [2] qui généralisent [3] ont mis en évidence l’existence de classes dites « hybrides » qui combinent plusieurs types de propriétés (sémantiques et structurelles par exemple) qui ont permis d’étendre significativement le champs des instances de complexité polynomiale en CSP. Toutefois, ces travaux, essentiellement théoriques, n’ont pour le moment pas démontré d’intérêt pratique au sens où leur exploitation pour la résolution effective d’instances quelconques n’a pas encore été mis en évidence. L’objectif de ce stage est de mettre en évidence et de tester une possible exploitation opérationnelle en pratique de ces classes hybrides, en particulier de la classe définie par la « broken-triangle property » introduite dans [1]. Une piste pourrait être d’exploiter le type d’approches envisagées dans [4] et [5] ou [6] et [7]. Il s'agira dans un premier temps de dresser un panorama des travaux réalisés sur le thème des classes polynomiales dans les CSP. Un effort particulier sera mis sur la compréhension profonde de la classe définie par la « broken-triangle property ». Ce travail bibliographique devrait permettre d’appréhender sur des bases solides, l’exploitation de classes hybrides en vue de la définition et de la mise en œuvre de méthodes de résolutions basées sur ce type de classes.

Références : [1] Martin C. Cooper, Peter G. Jeavons, András Z. Salamon: Hybrid tractable CSPs which generalize tree structure. ECAI 2008: 530-534 [2] Martin C. Cooper, Peter G. Jeavons, András Z. Salamon: Generalizing constraint satisfaction on trees: Hybrid

tractability and variable elimination. Artif. Intell. 174(9-10): 570-584 (2010) [3] Philippe Jégou: On the Consistency of General Constraint-Satisfaction Problems. AAAI 1993: 114-119 [4] Philippe Jégou: Decomposition of Domains Based on the Micro-Structure of Finite Constraint-Satisfaction

Problems. AAAI 1993: 731-736. [5] Assef Chmeiss, Philippe Jégou, Lamia Keddar: On a generalization of triangulated graphs for domains

decomposition of CSPs. IJCAI 2003: 203-208 [6] Philippe Jégou, Cyril Terrioux: Hybrid backtracking bounded by tree-decomposition of constraint networks. Artif.

Intell. 146(1): 43-75 (2003) [7] Philippe Jégou, Cyril Terrioux: A Time-Space Trade-Off for Constraint Networks Decomposition. ICTAI 2004:

234-239 [8] Peter van Beek: On the Minimality and Decomposability of Constraint Networks. AAAI 1992: 447-452


Proposition de Sujet de Stage Masters SIS R Titre: Résolution de problèmes de planification par décomposition d'un CSP associé Encadrement : TUTEUR : Cyril Pain-Barre et CoTuteur : Cyril Terrioux Projet dans lequel s’effectue le stage : INCA Lieu du stage : LSIS – Campus de Saint-Jérôme - FST Parcours ou Options visés du M6R : Intelligence Artificielle Type de Financement (labo ou autre) : Ce travail est financé par le projet ANR TUPLES Pré requis : UEs du parcours Intelligence Artificielle et programmation C/C++ Contenu : La planification automatique [1] classique consiste à trouver une séquence (d'ensembles) d'actions qui, exécutée dans un état initial, permet d'atteindre un état qui satisfait un ensemble de buts. Ce problème est de complexité PSPACE-Complet. Cependant, en fixant une limite sur la taille de la séquence recherchée, il peut être traduit dans un formalisme de complexité NP-Complet, tel que SAT ou CSP. Ce sujet consiste à étudier différents codages CSP de problèmes de planification (notamment ceux proposés dans [1][2][3][4]), puis à résoudre les problèmes associés en utilisant une méthode de résolution de CSP par décomposition (BTD [5]) et enfin, à comparer expérimentalement cette résolution à celle réalisée par des solveurs de CSP de l’état de l’art. L'idée sous-jacente est que les CSP obtenus ont une structure particulière dont la largeur du graphe de contraintes les représentant dépend de la taille de la solution recherchée, et la décomposition de cette structure devrait permettre d'en exploiter certaines propriétés structurelles lors de la résolution. Références : [1] Malik Ghallab, Dana Nau et Paolo Traverso, "Automated Planning : Theory and practice",

Morgan Kaufmann Publishers, May 2004, 663 pages [2] Minh Binh Do et Subbarao Kambhampati, "Solving planning graph by compiling it into CSP",

in : Proceedings of the International Conference on AI Planning Systems (AIPS), pp. 82-91, 2000

[3] Adriana Lopez et Fahiem Bacchus, "Generalizing GraphPlan by Formulating Planning as a

CSP", in : International Joint Conference on Artificial Intelligence IJCAI-2003, pp. 954-960, 2003

[4] Stéphane Grandcolas et Cyril Pain-Barre, "Filtering, Decomposition and Search Space

Reduction for Optimal Sequential Planning", in : Proceedings of the Twenty-Second Conference on Artificial Intelligence (AAAI-07), pp. 993-998, Vancouver, British Columbia, Canada

[5] Philippe Jégou, Cyril Terrioux: "Hybrid backtracking bounded by tree-decomposition of

constraint networks". In : Artificial Intelligence,. 146(1): 43-75 (2003)



Titre: Etude des systèmes d'argumentation bipolaires avec nécessité et préférences et leurs liens avec les programmes logiques Encadrement : TUTEUR : Farid Nouioua et CoTuteur : Vincent Risch et Safa Yahi Projet dans lequel s’effectue le stage : INCA Lieu du stage : LSIS Parcours ou Options visés du M6R : Parcours E (IA) Type de Financement (labo ou autre) : Laboratoire Pré requis : logiques non-monotones, programmation logique Contenu : Travail envisagé et objectifs à atteindre L'argumentation est une approche prometteuse pour le raisonnement en présence d'informations incomplètes et/ou inconsistantes. L'argumentation abstraite proposée initialement dans [7] se focalise sur les interactions entre arguments éventuellement conflictuelles en faisant abstraction de toute structure interne possible de ceux-ci et en considérant l'attaque comme seule relation possible entre arguments. Différentes sémantiques d'acceptabilité ont alors été proposées reflétant différents points de vue quant à la caractérisation de ce que doit être les arguments acceptables à partir d'un système d'argumentation donné. Des liens étroits ont été également identifiés avec différents formalismes de raisonnement non-monotone et notamment avec la programmation logique sous la sémantique des Answer Sets [8] [9], qui constitue aujourd'hui un domaine très actif. En se basant sur le cadre initial de Dung, plusieurs extensions ont été proposées afin de rendre compte d'autres aspects pertinents dans l'interaction entre arguments. Ainsi, les systèmes bipolaires [5][6] ont été proposés pour représenter en plus des relations d'attaques qui représentent une forme d'interaction négative entre arguments, la relation de support qui exprime le fait qu'un argument peut en supporter d'autres. Dans [11] une première investigation a été effectuée sur les systèmes argumentatifs bipolaires où, contrairement à l'approche présentée dans [5][6], la relation de support a un sens précis qui est celui de nécessité (un argument est nécessaire à un autre). Dans ce travail, la sémantique stable (qui est l'une des principales sémantiques d'acceptabilité) a été caractérisée dans le nouveau formalisme et une équivalence direct avec une classe de programmes logiques a été établie. D'un autre côté, certains travaux ont commencé à mettre en évidence dans le domaine de l'argumentation abstraite le concept des préférences qui a été déjà abondamment utilisé dans le contexte d'inférence à partir d'informations inconsistantes [1] [2] [3]. Après une étude critique de différents travaux liés aux domaine de l'argumentation bipolaire et avec préférence, le stagiaire proposera des solutions à quelques uns des problèmes suivants :

1. A l'instar de la définition proposée pour la sémantique stable dans le cadre de systèmes d'argumentation bipolaires avec nécessité, proposer des définitions similaires pour le cas d'autres sémantiques, notamment la sémantique basée et la sémantique préférée.

2. Généraliser les systèmes bipolaires avec nécessité pour pouvoir exprimer de façon directe des programmes logiques arbitraires en considérant les règles d'un programme comme arguments. Cette généralisation conduira en particulier à la représentation de relations de nécessité entre un ensemble d'arguments et un autre argument. Il conviendra alors de redéfinir dans ce nouveau contexte, la sémantique stable et les autres sémantiques déjà définies dans le cadre initial (avec relations de nécessité entre arguments isolés). Il s'agira également de vérifier le lien qui pourrait exister entre ces systèmes et l'approche d'argumentation collective proposée par Bochman [4] et qui généralise l'approche de Dung en considérant une relation d'attaque définie entre ensembles d'arguments.

3. Étudier l'impact de la présence d'informations sur des préférences entre arguments dans le cadre des systèmes bipolaires avec nécessité sur l'acceptabilité. On voudrait en particulier exploiter le lien qui


aurait été mis en évidence dans le point 2 pour transposer les résultats de cette étude vers les programmes logiques, ce qui permettrait de caractériser les Answer Sets de programmes dont les règles sont dotées de préférences (ces préférences peuvent refléter par exemple les degrés de confiance des inférences sous-jacentes).

4. Enfin, une dernière piste consiste à étudier l'impact de la présence des relations de nécessité en plus des relations d'attaques dans un système sur les algorithmes de preuve dialectique déjà proposés dans le cadre classique (voir par exemple [10]) et qui permettent de décider de l'acceptabilité d'un argument donné dans un système d'argumentation par rapport à une sémantique donnée.

Références :

[1], L. Amgoud and C. Cayrol. Inferring from inconsistency in preference-based argumentation frameworks. International Journal of Automated Reasoning, 29 (2):125–169, 2002.

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