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Jeudi 21 Mai : Journée Des Doctorants du CReSTIC
10h - 17h à l’Amphi I, Campus Moulin de la Housse
La journée des doctorants a pour objectif de présenter les travaux de recherche des différents doctorants dans le laboratoire. Le programme de cette journée est le suivant :
• 09h30 : Accueil des participants • 10h00 : Mot d’accueil des organisateurs / directeurs • 10h10 : Session 1 – Automatique, Réseaux de capteurs et Traitements du signal (2h05)
- Mohamed ABDELMOULA : Stand-Alone Hybrid Wind-Photovoltaic Power Systems: Modeling, Simulation and Dynamics Analysis - Khaled LABOUDI : Estimation des défauts pour une classe de systèmes linéaires à commutations - Anas HANAF : Algorithmes distribués de consensus de moyenne et leurs applications dans un réseau de capteurs - Nehla DEBBABI : Approche algébrique et théorie des valeurs extrêmes pour la détection de ruptures : Application aux signaux
biomédicaux (détection de spikes de neurones) - Sanaa KERROUMI : Classification dynamique dans le cadre du diagnostic des roulements
• 12h15 : Déjeuner (1h45) • 14h00 : Session Poster (1h00) • 15h00 : Pause-café (0h20) • 15h20 : Session 2 – Imagerie et Traitement d’images (1h40)
- Abbas RAMMAL : Séparation de spectres Infrarouges avec prise en compte des informations a priori pour l’étude de l’évolution des litières végétales au cours du processus de dégradation
- Ludovic BLACHE : Reconstruction 4D de maillages d’acteurs par suivi pseudo-rigide - Muhannad ISMAEL : La reconstruction 3D par hybridation silhouettes/multi-stéréovision multi-axes - Jennifer BONNARD : Reconstruction d'images HRD multi-vues basée sur les plans de disparité
• 17h00 : Clôture
09h30
Accueil des participants
10h00
Mot d’accueil des organisateurs / directeurs
Horaire Présentateur Sujet -‐ résumé
10h10
Mohamed ABDELMOULA
Stand-‐Alone Hybrid Wind-‐Photovoltaic Power Systems: Modeling, Simulation and Dynamics Analysis:
Renewable power generation systems gaining popularity and have developed quickly in recent years. However, due to important features of the renewable energy sources, conversion systems involving more than energy sources are usually designed with multiple operating modes. The dynamic behavior is therefore quite complex, and the design for stable operation of such system requires consideration of the stability conditions for all possible operating modes. This paper describes such conversation systems, and uses a stand-‐alone wind/photovoltaic hybrid power system as an example for illustrating the possible complex behavior. A mathematical model of each element of the stand-‐alone microgrid system is developed. The wind turbine and the photovoltaic (PV) panel are considered as the two unique sources of power in this study. Using this model, the system response to a recorded solar irradiance, ambient temperature and wind gust is investigated by calculating the generators currents, the load current, the battery charging current and the battery voltage. Existence of dynamic bifurcation and chaos has been shown by some of the researcher is simple power system network. Different types of dynamic bifurcations such as period doubling bifurcation, cyclic fold bifurcation, torus bifurcation, limit point of fixed points and periodic orbits, and chaos may emerge in some of the power system network for variation of the parameters even in their normal operating range. The subcritical Hopf bifurcation may cause voltage collapse in some of the system. We reveal bifurcation phenomena in this system. Under certain environmental conditions, when the power system switches its operation modes, bifurcation has been observed and verified with full-‐circuit simulations. Moreover, a detailed analysis based on averaged model is performed to identify the types of bifurcations.
10h35
Khaled LABOUDI
Estimation des défauts pour une classe de systèmes linéaires à commutations :
Cette présentation a pour objectif de présenter une partie de la thèse qui traite de la problématique d’estimation des défauts pour une classe de systèmes linéaires à commutations. En se basant sur une transformation de coordonnées qui découple un sous-‐ensemble de l’état du système des défauts, un observateur hybride à entrées inconnues est développé pour estimer simultanément les défauts et les états du système. Pour illustrer l’approche proposée, un exemple de simulation sera présenté.
11h00 Anas HANAF
Algorithmes distribués de consensus de moyenne et leurs applications dans un réseau de capteurs :
Les réseaux de capteurs peuvent être composés d’un nombre plus ou moins important de nœuds avec des contraintes sur leurs coûts, consommation énergétique. Ces contraintes se traduisent par le besoin d’une utilisation de méthodes distribuées appelées "consensus de moyenne" dans le but de traiter les données au sein du réseau et par conséquent minimiser la consommation d’énergie au niveau des batteries. En effet, calculer une valeur moyenne globale dans un réseau à partir d’informations locales des nœuds et des liens qui existent entre eux a de nombreuses applications dans les réseaux de capteurs. Cependant, une attention croissante a été consacrée à des procédures décentralisées simples basées sur le principe de bavardage (Gossip), dont l’objectif est de distribuer la charge de calcul entre les nœuds. Lorsque le bavardage est appliqué sur les réseaux de capteurs, notant xi et xj, respectivement les mesures locales du nœud i et du nœud j, les algorithmes de communications peuvent être appliqués soit en mode synchrone ou en mode asynchrone, mais ce dernier est le plus utilisé en pratique. Notre travail s’est basé sur une approche appelée (Push-‐Sum) introduit par Kempe. Dans cette dernière, chaque nœud maintient deux variables, une initialisée avec sa valeur initiale et l’autre à un. Les deux variables sont alors mises à jour simultanément à chaque itération et l’estimée de la moyenne par le noeud est le quotient de ses deux variables. Tout d’abord notre objectif dans ce travail a été d’exploiter les résultats de Kempe pour l’adapter au modèle temporel asynchrone en utilisant les caractéristiques du graphe et aussi les principaux avantages du Bavardage par diffusion. Ensuite, nous avons choisi un facteur opt qui permettra d’assurer la convergence, une analyse théorique a été nécessaire pour le choix des matrices de diffusion de l’algorithme qui nous ont permis bien évidemment de prouver théoriquement la convergence. La deuxième partie de nos travaux s’intéresse à la couverture dans un réseau de capteurs en utilisant la topologie algébrique. En effet, pour représenter un réseau de capteurs, la première idée est un graphe géométrique (sommets et arêtes). Cependant, la représentation par graphe a quelques limitations : aucune notion de couverture, donc aucune possibilité de détecter des trous dans le réseau. L’objectif a été de développer des algorithmes distribués afin de localiser les trous de couverture dans un réseau de capteurs sans pour autant connaitre la position des capteurs.
11h25 Nehla DEBBABI
Approche algébrique et théorie des valeurs extrêmes pour la détection de ruptures : Application aux signaux biomédicaux (détection de spikes de neurones) :
La détection et la localisation de ruptures dans les signaux est un problème particulièrement important, faisant, ces dernières décennies, l’objet de nombreuses recherches dans différents domaines. Ces ruptures représentent souvent l’information utile dans le phénomène étudié. Développer des algorithmes non supervisés pour la détection en ligne de telles occurrences est l’objectif principal de cette thèse. La démarche adoptée repose sur l’association d'une approche algébrique avec la Théorie des Valeurs Extrêmes (TVE). L’approche algébrique permet d’appréhender aisément les ruptures en les caractérisant en termes de distributions de Dirac retardées et leurs dérivées dont la manipulation est
facile via le calcul opérationnel. Il devient alors possible d’exprimer explicitement les instants d’occurrences des ruptures. Cette caractérisation algébrique est complétée par une interprétation probabiliste en termes d’extrêmes : une rupture est un événement rare, modélisé dans le cadre de la TVE, par une distribution de Pareto Généralisée. Nous proposons alors plusieurs modèles hybrides pour décrire à la fois le comportement moyen et les extrêmes (les ruptures) du signal après traitement algébrique. Des algorithmes entièrement non supervisés sont développés pour l’estimation des paramètres des modèles hybrides. Ces algorithmes sont à opposer à la technique, plutôt heuristique et manuelle, de la “mean excess plot” qui est classiquement utilisée pour les problèmes d’estimation en question. Les algorithmes de détection de ruptures développés dans cette thèse ont été validés sur des données générées ensuite appliqués pour le problème de détection de potentiels d’action ou encore spikes, représentant l’échange de l’influx entre les cellules nerveuses, dans les signaux neuronaux.
11h50 Sanaa KERROUMI
Classification dynamique dans le cadre du diagnostic des roulements :
Mes travaux de thèse s’intéressent à la méthode de classification « dynamique » pour suivre les différents changements d’état de fonctionnement des composants mécaniques d’une machine tournante et plus particulièrement des roulements. Ces changements peuvent être dus à l’apparition d’un défaut, à un changement de vitesse de rotation ou à une variation de charge appliquée. Cette méthode devrait être capable d’identifier l’origine du changement observé sur les signaux vibratoires, elle doit permettre de différencier l’évolution d’un défaut à l’évolution de la vitesse de rotation ou à l’évolution de la charge. La méthode doit être intégrée en ligne dans le processus de diagnostic, c’est à dire qu’elle doit être capable d’analyser chaque signal enregistré et d’identifier l’état du composant mécanique (état sain, état dégradé, état dégradé à un stade avancé). Cette méthode permettrait d’estimer la durée de vie résiduelle du composant mécanique. Contrairement aux différentes méthodes de classification déjà utilisées dans le cadre du diagnostic de défaut la méthode de classification dynamique introduit le paramètre « temps ». Elle est divisée en trois étapes : (i) Extraction des paramètres (« indicateur de défauts ») par des techniques de traitement du signal (ii) Choix des paramètres pertinents par le KPCA (Kernel Principal Components Analysis) (iii) Classification dynamique des paramètres retenus
12h15
Durée 1H45 Déjeuner
14h00 Session Poster
1 – Ulysse LARVY : Compensation des effets d'éclairage pour améliorer la robustesse des algorithmes de suivi associés aux caméras de surveillance 2 – Rabih ASSAF : Analyse d'images tissulaires par approches topologiques 3 – Vincent DIMANCHE : Compréhension fine du comportement des lignes des réseaux métro, RER et tramway Réalisation des études d’exploitabilité & Définition de nouveaux algorithmes de régulation 4 – Alexandre SCHNEIDER : Modelization and Simulation of the Mechanical Vibration Effect on Bones
5 – Jean PETIT : Découverte de Connaissances Socioculturelles basée sur l’Extraction de Relations Sémantiques 6 – Jean-‐Charles RISCH : Regroupement Statistique Evolutif dans un Environnement Big-‐Data Temps Réel 7 – Jimmy Francky RANDRIANASOA : Approches hiérarchiques et gestion de l'incertitude pour l'analyse d'images de télédétection 8 – Hervé BOULET : Contribution à la commande et la supervision intelligentes appliquées à l’efficacité énergétique. 9 – Sami HAJLAOUI : Mesures non-‐métriques d'images pour la mise en correspondance en stéréovision 10 – Sihem MEZGHANI : Traitement des signaux thermométriques pour la caractérisation des matériaux : analyse et quantification du comportement des revêtements 11 – Exavérine CLIN : Contrôle sans contact : vers un pipe-‐line polyvalent et normalisé 12 – Abdelmajid CHERIFI : Stabilisation Quadratique/Non quadratique des systèmes T-‐S (Quasi LPV) 13 – Mohamed-‐Amine HARAOUBIA : L’optimisation de la production de L’électricité dans les installations Hybrides 14 – Carlos GONZALES : L'utilisation du Software Defined Network pour l'Internet des Objets
15h00
Durée 20mn Pause-‐café
15h20
Abbas RAMMAL
Séparation de spectres Infrarouges avec prise en compte des informations a priori pour l’étude de l’évolution des litières végétales au cours du processus de dégradation :
Les travaux effectués dans le cadre de ma thèse ont consisté à comprendre le fonctionnement de la spectroscopie Infrarouge. Nous avons travaillé sur le développement et/ou l'implantation d'algorithmes de classification afin d’étudier les performances des méthodes principaux de prétraitements et les choix de gammes spectrales des spectres moyen et proche infrarouge (MIR et NIR). La suite de mon travail a consisté de la classification et la sélection des bandes spectrales les plus discriminantes de la biomasse lignocellulosique en s’appuyant uniquement sur l’information spectrale. Pour cela nous avons choisi d’utiliser un Algorithme Génétique (AG) et l’approche d’optimisation avec la normalisation de contraintes. Enfin, nous avons fait une analyse de la biomasse lignocellulosiques en s’appuyant sur l’information spectrale et chimique. Pour cela, nous avons appliqué les méthodes de modélisation et sélection telles que la partiel moindre carrée PLS, PLS-‐AG, variable importance projection VIP, etc.
15h45
Ludovic BLACHE
Reconstruction 4D de maillages d’acteurs par suivi pseudo-‐rigide :
Nous présentons une méthode de reconstruction spatio-‐temporelle de maillages à partir de séquences de volumes. Les studios de tournages utilisent de plus en plus de systèmes de capture pour modéliser des acteurs en 3D. Les technologies de reconstruction multi-‐vues utilisent un ensemble de caméras pour générer une séquence d’enveloppes visuelles via les silhouettes des prises de vues. Cependant, ces séquences manquent de cohérence temporelle car chaque pose est modélisée indépendamment des autres, ce qui rend difficile leur traitement par les outils de post-‐
production habituels. Nous proposons une méthode de suivi automatique pour convertir une séquence de volumes reconstruits en un unique maillage animé. Un maillage de référence est déformé de manière globale par une transformation pseudo-‐rigide préservant les détails et guidé par un flot de mouvements estimé à partir de deux poses consécutives. Une étape d’optimisation locale permet d’ajuster la surface du modèle avec l’enveloppe visuelle afin d’obtenir une animation robuste de maillage 4D.
16h10
Muhannad ISMAEL
La reconstruction 3D par hybridation silhouettes/multi-‐stéréovision multi-‐axes :
Cette thèse s’inscrit dans le cadre d’un projet labellisé dans le cadre des « Investissement d’avenir » appelé RECOVER3D (Real-‐time Environnement for COmputational Video Editing and Rendering in 3D) dont l’objectif est d’élaborer le premier système intégré de vidéo virtuelle pour le marché de la télévision et du cinéma. Le projet RECOVER 3D est mené avec la participation de la société XD-‐Production qui le porte. Préalablement, la société XD-‐production a développé un système de reconstruction 3D « basé silhouettes » à partir de plusieurs cameras monoscopiques (à un seul point de vue) afin de modaliser une scène. L’objectif de mon travail de recherche au sein du laboratoire CRESTIC vise à l’amélioration des solutions de reconstruction de scène, par l’exploitation d’une part des techniques « basé silhouettes » et d’autre part de celles liées à la stéréovision multivues développée au sein de ma thèse. Le système d’acquisition proposé pour la reconstruction de la scène consiste en plusieurs caméras mono comme multi-‐scopiques regroupant au total 32 caméras classiques positionnées autour de la scène seules (monoscopie) ou en groupe (multi-‐scopie).
16h35
Jennifer BONNARD
Reconstruction d'images HRD multi-‐vues basée sur les plans de disparité : Nous proposons une nouvelle méthodologie pour acquérir un contenu vidéo HDR multi-‐vue. Une caméra huit objectifs a été adaptée pour permettre une acquisition simultanée de plusieurs expositions, produisant ainsi un contenu dont la distribution des valeurs d'intensité varie sur une plage supérieure à celle proposée par chaque objectif. Afin de reconstruire des valeurs HDR sur chacune des vues, un algorithme basé sur les plans de disparité est proposé. Pour chacune des vues, chaque pixel représentant un même point dans l'espace 3D est placé dans un groupe appelé "match". L'ensemble des valeurs du match est utilisé pour définir une valeur HDR qui est ensuite distribuée sur chacune des vues. Nous avons étudié la stabilité de la méthode selon la précision du matériel. Il en ressort que la calibration colorimétrique ainsi que l'alignement des objectifs des caméras a un impact fort sur la qualité des résultats. Un autre problème majeur étudié est la qualité des plans de disparité reconstruits alors que les données d'entrée sont d'exposition différente. Un algorithme est proposé afin d'identifier automatiquement les pixels n'ayant pas pu être correctement appareillés. Une méthode s'appuyant sur les voisins est proposée pour donner une valeur à tous les pixels des images. Nos résultats permettent de générées une ensemble d'images HDR sur plusieurs points de vue.
17h00 Clôture
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