Programme

 

Liste des Modules de l'école MACS

 


Méthodes intervalles et applications

GT support : MEA

Organisateur : Nacim Ramdani (Univ. Orléans)

Liste des intervenants :  Luc Jaulin, Michel Kieffer, Tarek Raïssi, Nacim Meslem, Nacim Ramdani.

Le calcul par intervalles permet de résoudre proprement et efficacement une grande classe de problèmes non linéaires (par ex. calcul de tous les minima globaux d'un critère non convexe). Contrairement aux méthodes numériques classiques (Monte Carlo, par ex.), le résultat est obtenu de façon globale et garantie, en un temps fini, même en présence de fonctions trigonométriques ou non continues. De plus, les méthodes intervalles permettent de manipuler naturellement toute forme d'incertitude pour peu qu'elle soit bornée ; elles permettent donc une évaluation précise des incertitudes associées aux résultats du problème. Ce module vise à (i) présenter de manière didactique et pédagogique les méthodes intervalles les plus récentes, (ii) illustrer leur efficacité quant à la résolution de problèmes réels rencontrés en Automatique, et (iii) familiariser les participants aves les outils numériques « intervalles » existants.

Programme sur 2 jours, les 8 et 9 juillet 2017

Jour 1.

  • Luc Jaulin (ENSTA Bretagne) Le calcul par intervalles et satisfaction de contraintes pour la résolution de problèmes non linéaires.  Applications à l’estimation en présence de données aberrantes, la planification, le guidage et la navigation.
  • Tarek Raïssi (CNAM, Paris) Observateurs intervalles et commande tolérante aux défauts.
  • Nacim Ramdani (Université d’Orléans) Calcul d’atteignabilité et systèmes dynamiques hybrides continus-discrets. Application à l’estimation d’état hybride.
  • Nacim Meslem (Grenoble-INP) : Atteignabilité pour la synthèse et validation de lois de commande.

Jour 2.

  • Michel Kieffer (Université Paris-Sud, IUF) : Caractérisation garantie de régions de confiance: application à la localisation distribuée.
  • Luc Jaulin (ENSTA Bretagne) : Travaux pratiques sur l’outil pyIbex http://www.ensta-bretagne.fr/desrochers/pyibex/. Les travaux pratiques consisteront à la résolution d’exercices en utilisant l’outil logiciel PyIbex, en langage Python. Aucune connaissance préalable de Python n’est requise.
    • Exercice 1 : Contracteurs et séparateurs sous PyIbex
    • Exercice 2 : Estimation sous PyIbex
    • Exercice 3 : Localisation de robot, sous PyIbex
    • Exercice 4 : Localisation et cartograpghie simultanée, sous PyIbex

Voir aussi le site web dédié


Systèmes à évènements discrets

GT support : SED

Organisateur : Laurent Pietrac (INSA Lyon), Sébastien Lahaye (Univ. Angers)

Liste des intervenants : B. Cottenceau, M. Lhommeau, S. Lahaye, M. Fabian, L. Pietrac, C. Mahulea, F. Basile, C. Cassandras (à confirmer), S. Lafortune (à confirmer)

Programme sur 2 jours, les 8 et 9 juillet 2017

Jour 1.

  • Algèbre maxplus : présentation du formalisme, résultats principaux pour l'analyse et le contrôle des SED. Illustrations à travers des logiciels développés par les intervenants. Présentation par B. Cottenceau, M. Lhommeau et S. Lahaye (Université d'Angers, France)
  • Théorie du contrôle par supervision : introduction à la théorie et aux formalismes (automates et langages) et quelques résultats intéressants par rapport aux architectures de contrôle modulaires, décentralisées, hiérarchiques, avec observation totale ou partielle. Illustrations avec Supremica. Présentation par M. Fabian (Chalmers Univ. of Technology, Suède) et L. Pietrac (INSA Lyon, France)

Jour 2.

  • Réseaux de Petri : présentation du formalisme et de résultats intéressants en analyse et contrôles des SED. Présentation réalisée par Cristian Mahulea (Université de Saragosse, Espagne) et Francesco Basile (University of Salerno, Italie)
  • Avancées récentes et nouvelles perspectives en SED. Présentation par Christos Cassandras and Stephane Lafortune (à confirmer)

Modélisation, estimation et contrôle de véhicules aériens

GT support : UAV

Organisateur : Antonio Franchi (CNRS, Toulouse)

Liste des intervenants : Nicolas Marchand, Hassem Fourati, Antonio Franchi, Robuffo Giordano

Programme sur 1 journée, le 8 juillet 2017

  • "Modeling and Control of Aerial Vehicles for Contact-free flight", by Nicolas Marchand (CNRS, GIPSA-Lab, Grenoble)
  • "State Estimation for Aerial Vehicles", by Hassen Fourati (GIPSA-Lab, Grenoble)
  • "Modeling and Control of  Aerial Vehicles for Manipulation and Physical Interaction", by Antonio Franchi (CNRS, LAAS, Toulouse)
  • "Control and Estimation for Multi Aerial Vehicles", by Paolo Robuffo Giordano (CNRS, IRISA, Rennes)

Voir aussi le site web dédié


Automatique et Réseaux de Capteurs

GT support : ARC

Organisateur : Vincent Lecuire (CRAN, Univ. Lorraine)

Liste des intervenants : Vincent Lecuire (CRAN, Univ. Lorraine) , Didier Georges (GIPSA-Lab, CNRS), Abdelhamid Mellouk (LiSSi, Univ. Paris-Est Créteil)

Les réseaux de capteurs font référence à des réseaux sans fil spontanés (structure émergeant d’interactions entre les nœuds suivant les principes d’auto-organisation et d’auto-stabilisation) dédiés à l’observation de phénomènes dynamiques complexes. Les nœuds capteurs sont des petits dispositifs électroniques dotés d’un microcontrôleur, d’un peu de mémoire, d’un module de transmission sans fil et d’une batterie, qui opèrent de manière coopérative pour traiter et remonter l’information vers un point de collecte. Les réseaux de capteurs ont des atouts manifestes : ils peuvent être déployés très rapidement, couvrir de très grands espaces géographiques et fonctionner sans intervention humaine avec une grande tolérance aux défaillances. Les objectifs de ce cours sont de montrer comment les outils méthodologiques issus de l’Automatique peuvent être utilisés pour modéliser, analyser et contrôler ce type de réseaux.

Programme sur 1 journée, le 8 juillet 2017

  • Introduction aux réseaux de capteurs (Vincent Lecuire) : Cette partie présentera d’abord les caractéristiques fondamentales des réseaux de capteurs et leurs principaux domaines d’application. Nous nous intéresserons ensuite au problème de la limitation d’énergie et de son impact sur la durée de vie du réseau. Pour finir, les méthodes et protocoles qui permettent de réduire la consommation d’énergie seront étudiées.
  • Gestion de réseaux de capteurs pour la surveillance environnementale (Didier Georges) : Cette partie de cours sera consacrée au problème du déploiement et de la gestion des réseaux de capteurs lorsqu’ils sont utilisés pour la surveillance de phénomènes environnementaux (estimation et prédiction du transport et de la diffusion de polluants aquatiques ou atmosphériques par exemple). L'objectif est de montrer comment des méthodes d'analyse d'observabilité des systèmes dynamiques à paramètres distribués, issues de l'Automatique, peuvent être utilisées pour assurer le placement optimal de capteurs et la gestion de la consommation d’énergie du réseau.
  • Routage par apprentissage dans les réseaux de capteurs (Abdelhamid Mellouk) : Les réseaux de capteurs ont des topologies par nature dynamiques (émergeant d’interactions spontanées entre les nœuds) qui soulève de nombreuses questions encore ouvertes. Cette partie de cours sera consacrée aux mécanismes de routage adaptatifs multi-critères. Deux critères importants seront considérés : la consommation d’énergie dans les capteurs et le délai d’acheminement des informations collectées par les capteurs. Nous nous intéresserons plus particulièrement aux mécanismes d’apprentissage continu et distribué permettant de prendre en compte la nature dynamique du réseau.

Pré-requis

  • Connaissance de base en automatique linéaire et sur les réseaux de capteurs.
  • Pas de travaux pratiques sur ordinateur.

Performance, Modelisation, Simulation

GT support : MOME

Organisateur : Yves Ducq (Univ. Bordeaux)

Liste des intervenants : Grégory Zacharewicz, Yves Ducq, Rosa Abbou, Bernard Archimède, Frédéric Rotella

Programme sur 1 journée, le 8 juillet 2017

  • Performance systémique et introduction au besoin de simulation (1h). Yves Ducq (Univ. Bordeaux) Rosa Abbou (McF UN). Ce cours est une introduction à la mesure de performance et à la notion d’indicateurs comme support à la prise de décision. La fin de l’intervention fait le lien avec la simulation. Il s’agit de :
    1. La mesure de performance – principes et évolution pour la prise de décision
    2. Les indicateurs de performance comme outil de mesure et de décision
    3. Les systèmes d’indicateurs : vision systémique de la performance
    4. Des indicateurs de performance à la simulation
  • Modélisation (2h). Grégory Zacharewicz (Mcf HDR UB). Ce cours a pour objectif de présenter deux méthodes pour modéliser les systèmes et permettre de les simuler pour en calculer la performance. Il s’agit de :
    1. Présentation de la modélisation par les réseaux de Petri et d’exemples d’évaluation de performance
    2. Présentation de la modélisation DEVS et d’exemples d’évaluation de performance
  • Initiation à WITNESS (3h). Bernard Archimède (Pr ENIT). Ce cours est une introduction à la simulation des systèmes discrets et notamment les systèmes industriels. Il vise l'initiation aux méthodes de simulation et l'apprentissage d'un logiciel de simulation  de systèmes. Il s’agit de :
  1. Apprendre à modéliser un processus pour le simuler
  2. Comprendre ce qui doit être accompli pour passer d’une description d’un processus à une simulation
  3. Comprendre les raisons qui nécessitent de simuler
  4. Comprendre les types de questions et réponses pouvant découler des simulations
  5. Obtenir des conseils pratiques et applicables pour vous aider à obtenir des succès grâce à la simulation
  6. Acquérir une première expérience d’utilisation du logiciel
  7. Etre prêt à utiliser WITNESS dans votre premier projet de simulation

    Prérequis : Connaissances en programmation

  • Utilisation des distributions et intervalle de confiance (1h). Frédéric Rotella (Pr ENIT).
  1. Principes de l'estimation par IC - De l'estimation ponctuelle à l'estimation par IC
  2. Cas simples d'estimations : a - Proportions, moyennes, variances. b - Vérification des hypothèses. c - kurtosis et skewness.
  3. Méthodes de rééchantillonage : jackknife et bootstrap
  4. Cas de la régression : IC pour surfaces de réponses
  5. Conclusion - De l'estimation par IC aux Tests d'Hypothèses (paramétriques)

Supports pédagogiques

  • Utilisés pour l'enseignement : Vidéo projecteur
  • Distribués aux participants : Support de cours (copie des planches)
  • Matériels requis : Ordinateur personnel portable PC sous Windows ou Mac avec émulation de Windows

Systèmes homme-machine

GT support : ASHM (en partenariat avec le GIS GRAISyHM, le TC IFAC 4.5 et le GDRI HAMASYTI)

Organisateur : Yann Morere (LCOMS, Univ. Lorraine)

Liste des intervenants : Yann Mocere, Oliver Carsten

Programme sur 1 journée, le 9 juillet 2017

  • 3D simulator and Multimodale interface : theory and practice (Y. Morere). Ce cours vise à donner des conseils, des méthodes lorsque vous commencez à développer un simulateur «sérieux» basé sur un dispositif de vie réelle utilisant différents types d'entrées/sorties (modalités). Après avoir présenté quelques aspects théoriques des interfaces multimodales, de la virtualité virtual et de la simulation 3D, nous verrons quelques bonnes pratiques pour construire votre propre simulateur 3D. Ce cours vise à être très pratique et proche du développement, même si nous ne donnons pas de code source. Nous donnerons des exemples basés sur différents logiciels. Nous répondrons à quelques questions comme: Low Polygon ? Baked Texture ? Boucle de simulation et Threading ? Qu'en est-il des scripts ? Comment obtenir les données d'un dispositif externe ? Quel moteur 3D ? Comment connecter l'appareil au moteur 3D ? Qu'en est-il des performances globales du système ?
  • What should be the process of testing and approving automated vehicles for operation on the road (O. Carsten) ? This workshop focuses on how to test highly and fully automated vehicles in order to ensure that they operate safely on the roads. The approval of aircraft for civil operation may provide an analogue, but automated road vehicles will be required to operate in much more varied and often unstable conditions, and in encounters with manually driven vehicles as well as vulnerable road users. Another analogue is the driving test that human drivers have to pass before obtaining a driving licence. This workshop examines the challenge of creating an approval process and of carrying out human-in-the-loop testing, for example of situations where the human driver would have to resume control. The workshop consists of three main elements:
    1. Relevant human factors theory on interaction with automation and with automated vehicles
    2. A review of recent discussion in Europe and North America on possible processes for approval (certification)
    3. Group exercises to propose testing procedures that could address the challenges

Pré-requis

  • 3D modeling basics, hardware-software integration
  • A background either on human factors or on sensors and automated driving would be useful

Background reading


Le génie industriel pour les systèmes de santé

GT support : GISEH

Organisateur : Maria Di Mascolo (G-SCOP, CNRS)

Liste des intervenants : Maria Di Mascolo (G-SCOP, CNRS), Thibaud Monteiro (INSA Lyon)

Programme sur une journée, le 9 juillet 2017

  • Une séance de 3h de cours le matin et une séance de 3h de TP l’après-midi

Modalités pédagogiques (exposés, travail en groupe, travaux dirigés, travaux pratiques, ateliers, espaces d'échanges informels, etc.) :

  • Un exposé de 2h environ pour présenter ce qu’est le Génie Industriel pour la santé, quels sont les niveaux de décision, les outils utilisés et donner quelques exemples de travaux.
  • Un tutorial d’environ 1h pour présenter la simulation à événements discrets.
  • Un petit projet de simulation à réaliser en groupe, en 3h.

Il est nécessaire que les participants aient un PC personnel ou puissent accéder à un PC pour les travaux pratiques.

Procédure d'évaluation 

On demandera un rendu des projets, sous la forme d’un petit rapport (et/ou éventuellement un exposé, selon le nombre de participants), que l’on notera.