Domaine RO Réseaux, Optimisation

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1 Domaine RO Réseaux, Optimisation
Responsable de l’équipe : Aziz Moukrim Bilan (2006–2010) Indicateurs Bilan scientifique Analyse Projet (2012–2015)

2 Domaine RO Réseaux, Optimisation
Responsable de l’équipe : Aziz Moukrim Bilan (2006–2010) Indicateurs Bilan scientifique Analyse Projet (2012–2015)

3 Composition de l’équipe en 2011
8 membres permanents 5 professeurs des universités 3 maîtres de conférences (dont 1 HDR) 18 membres temporaires 15 doctorants 1 post-doctorant 1 ATER 1 ingénieur contractuel 7 Primes d’Excellence Scientifique (et PEDR) en 2011

4 Evolution de l’équipe Décès de Hatem Bettahar le 12 janvier 2011
1 recrutement 1 maître de conférences (2007) 2 promotions 1 maître de conférences promu professeur (2010) 1 maître de conférences promu professeur (2008) 3 Habilitations à Diriger des Recherches 2006, 2009, 2010

5 Formation doctorale 18 thèses soutenues (2006-2010)
Durée moyenne des thèses 40 mois Financement Cifre (5), Ministère (4), Région Picardie (2), Egide (2), gouvernements étrangers (2), contrat industriel (2), AUF (1) Devenir des doctorants MCF, ingénieur de recherche (CNRS, CEA, EDF, Orange Labs), ingénieur conseil, ATER

6 Bilan publications 2006 2007 2008 2009 2010 Total ACL 4 12 11 10 8 45
% ACL extérieurs au laboratoire 75% 42% 64% 40% 50% 54% ACTI 13 16 15 22 77 % ACTI extérieurs au laboratoire 23% 25% 36% 35% ETP 4,5 21,5 ACL/ETP 1 3 2,4 2,2 1,8 2,1

7 Rayonnement scientifique
Responsabilités nationales Membre du comité scientifique du GDR RO Membre du GO « logistique et transport de marchandises » du Predit 4 Animation du Groupe de Travail « ordonnancement et réseaux de transport » Activités éditoriales EJOR, SCN, RAIRO-RO, … Comités de programmes (Présidents) CFIP, Algotel, IESM Conférences invitées IEEE PIMRC, RIVF, … Organisation de conférences et écoles SARSSI’2010

8 Mobilité Accueil de visiteurs Séjours à l’étranger
Université de Chicoutimi, CERIST Algérie, Ecole Polytechnique de Tunis, Georgia Tech Séjours à l’étranger University of Twente Harvard University

9 Collaborations internationales
Vietnam Danang Etats-Unis Boston Chicago Tunisie Tunis Algérie Alger Bejaia Canada Chicoutimi

10 Collaborations européennes
Angleterre Napier Canterbury Pologne Varsovie Turquie Koç Albanie Tirana Suède Lund Pays-Bas Enschede

11 Projets RO 2006-2010 1 Projet Européen 6 Projets Nationaux
SAFESPOT 6 Projets Nationaux dont 3 en cours STEP, SAFECAST, CONS-PACK LMCO (ANR, programme blanc),PERCOIVE, ARF-RO 7 Projets Régionaux dont 4 en cours APREDY, BIN-PACKING, PREVISIBILITE DE ROUTE ACCEL, AGRO-SENS, SCOOP, SEDVAC 14 Projets Industriels SANOFI-AVENTIS, MOTOROLA, ORANGE(3), NORTEL, EUROLUM/VEOLIA, France Telecom(3) A-SIS, SUEZ ENVIRONNEMENT, MERCUR/VEOLIA, ICTS-France

12 Valorisation et brevets
Laboratoire commun UTC/CNRS/Suez-Environnement SIME Brevet (avec Motorola) Sécurité Multicast dans les environnements IP Mobile Routage Multicast Réduction des mises à jour d’adresses réseau Suite logicielle Airplug Applications réparties Protocoles réseaux

13 Responsabilités établissement Implication dans la formation (1/2)
Formation doctorale, champ disciplinaire TIS J. Carlier Direction du département Génie Informatique (GI) A. Moukrim Formation ingénieurs, branche GI (directeur des études) A. Bouabdallah Responsabilité de filière (GI) B. Ducourthial « Systèmes et Réseaux Informatiques » A. Moukrim « Aide à la Décision En Logistique »

14 Responsabilités établissement Implication dans la formation (2/2)
Implication dans la formation (UTC/UL/UTSEUS/Danang) Responsabilité du parcours délocalisé « Réseaux » du Master UTC, Danang D. Nace Commission de réforme des enseignements du premier cycle UTC A. Jouglet Challenges et concours GI (national et international) Y. Challal

15 Gouvernance Animation : séminaires, réunions de travail, réunions de domaines Priorités scientifiques Allocations de thèse Demandes de postes Participation à la politique du laboratoire Comité de direction Conseil scientifique Conseil du laboratoire Mise en œuvre de la politique du laboratoire Soutien missions : conférences, écoles thématiques Soutien publications Suivi planning doctorants

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17 Bilan scientifique Objectif Axes de recherche
Optimisation de ressources dans les réseaux de communication et les systèmes logistiques Axes de recherche 1. Routage 2. Sécurité 3. Ordonnancement et réseaux de transport

18 Axe 1 : Routage Permanents Objectifs Orientations de recherche
(H. Bettahar), A. Bouabdallah, Y. Challal, B. Ducourthial, D. Nace Objectifs Réseaux ad hoc et véhiculaires Réseaux de capteurs Qualité de service dans les réseaux filaires Orientations de recherche Algorithmique répartie Nouvelle variante de sélection de chemins alternatifs Dimensionnement de réseaux Résultats majeurs 1 - Acheminement de messages dans les réseaux dynamiques 2 - Collaboration entre mobiles dans réseaux dynamiques 3 - Optimisation robuste des réseaux de communication

19 Axe 1 : Routage Résultat De la programmation stochastique à l’optimisation robuste Application, réseaux de télécommunication Dimensionnement et routage robuste aux aléas du trafic Routage de coût minimum de chaque demande incertaine du trafic Publications et distinctions ORL, 2008 Networks, à paraître Prix de thèse UTC, 2009 Prix STIC, fondation EADS, 2009 Positionnement Ben-Tal et Nemirovski, 2003 Bertsimas et Sim, 2005 Génération de coupes Résolution pratique très efficace

20 Axe 2 : Sécurité Permanents Objectifs Orientations de recherche
(H. Bettahar), A. Bouabdallah, Y. Challal, B. Ducourthial Objectifs Développer de nouveaux modèles de confiance (coopération de nœuds sains pour la détection de comportements malicieux et/ou le confinement des régions attaquées du réseau) Orientations de recherche Modèles de confiance pour les réseaux mobiles Protocoles de gestion de clés dans les communications de groupes, réseaux mobiles et réseaux de capteurs sans fil Résultats majeurs Architecture de confiance distribuée et résiliente Gestion de clés de groupes dynamiques et mobiles

21 Axe 2 : Sécurité Résultat Gestion de clés dans les groupes dynamiques et mobiles Partitionnement adaptatif en clusters à dynamisme homogène Réduction de l’impact du dynamisme/mobilité sur les performances Gestion de clés dans les groupes hiérarchiques Gestion de clés supportant le dynamisme (adhésion, changement de classe) Réduction du stockage des clés et meilleure utilisation de la bande passante Internet UMTS Publications et distinctions Computers Networks, 2007 Prix de thèse UTC, 2006 Positionnement Carnegie Mellon, Stanford, UCLA IETF, Eurecom, INRIA, LORIA L’idée de la solution est très intuitive: Dans un réseau mobile ad hoc il est difficile de supposer l’existence d’un service centralisé de gestion de la confiance. Dans notre solution, on opte pour un modèle anarchique, où chaque nœud qui fait confiance à un autre nœud lui délivre un certificat. Cette confiance reste partielle, sinon n’import quel nœud pourrait avoir accès au système pourvu qu’il soit certifié par un autre nœud. Pour rendre l’accès au système plus restrictif, on exige à tout nouveau nœud d’avoir k certificats disjoints. En d’autre mot, on lui exige l’approbation de k nœuds légitimes du système (c’est le quorum). Ce paramètre k est un paramètre du schéma de cryptographie à seuil (k,n) utilisé pour la signature des certificats partiels (qui matérialisent la confiance partielle), dont la combinaison d’au moins k certificats partiels parmi n permet la délivrance d’un certificat complet qui matérialise la confiance totale. Ainsi, notre solution est totalement distribuée conformément à la nature d’un réseau mobile ad hoc. De ce fait, elle résiste aux pannes permanente et intermittente dans le réseau vu que tous les nœuds jouent un rôle symétrique, et il suffit de se faire délivré n’importe quelle combinaison de k certificats légitimes. Par ailleurs, l’authentification devient naturellement plus forte vu qu’il est difficile de compromettre une coalition de k nœuds légitimes du système. En résumé, la solution est distribuée, résiliente, et tolérante aux pannes

22 Axe 3 : Ordonnancement et réseaux de transport
Permanents J-P. Boufflet, J. Carlier, A. Jouglet, A. Moukrim, D. Nace Objectifs Ressources renouvelables/consommables Gestion des moyens de transport Problèmes de tournées de véhicules Problèmes de conditionnement Orientations de recherche Frontière entre problèmes polynomiaux et problèmes NP-difficiles Nouvelles fonctions économiques Résultats majeurs 1 - Ordonnancement avec production/consommation 2 - Problèmes de tournées sélectives 3 - Bin-packing

23 Axe 3 : Ordonnancement et réseaux de transport
Résultat Nouveaux algorithmes pour le problème de placement Vision « ordonnancement » du problème de placement Généralisation du raisonnement énergétique en 2 dimensions Un nouveau modèle de graphe pour le problème avec contrainte guillotine Publications et distinctions EJOR 2007, COR 2008 Prix de thèse UTC, 2006 Positionnement Fekete et Schepers 2004 Braunschweig, Bologne  Yi+  Yi- Xi-  Xi+  1 2 5 3 4

24 Plateformes et démonstrateurs
Plateforme d’étude des réseaux dynamiques Suite logicielle Airplug Application principale : réseaux de véhicules Projet inter-laboratoires SupGest Rééducation fonctionnelle Fédération SHIC (avec BMBI, Roberval) Plateforme AGROSENS Réseaux de capteurs sans fil, agriculture de précision INRA, Agro-Transfert

25 Collaborations internes
Projet européen ASER : SAFESPOT (communications inter-véhicules) Projet ANR Jeune chercheur (PERCOIVE) ASER : perception coopérative inter-véhicules pour la sécurité routière Projet Région ASER : système embarqué d’évaluation de la dynamique du véhicule et d’aide à la conduite, prévisibilité de route Projets internes ASER et DI : fusion de données distribuées ASER : supervision aérienne coordonnée et sécurisée

26 Faits marquants 7 PES/PEDR (parmi 8 permanents)
Prix de la meilleure thèse STIC, Fondation EADS (2009) Prix européen YEAR (Young European Arena of Research), médaille de bronze dans la catégorie Transport, Mobility, Infrastructure (2008) Prix de thèse Guy Deniélou (UTC) Lauréats : 2009, 2008, 2006 (2) Best Paper Award 1er prix, EcoTranslog (2008) 2ème prix meilleur article de jeune chercheur, MOSIM (2008) Travel Grant et inscription ACM SIGCOM (10%)

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28 Suivi des recommandations du Comité d’Evaluation 2006
Articulation des problèmes d’équilibrage de charge pour les applications mécaniques Projet inter-laboratoires (PILCAD), fédération SHIC Rapprochement de cette activité des problèmes d’ordonnancement et de planification (décomposition/partitionnement de graphes) Poursuivre le développement à l’international  University of Lund en Suède, University of Twente, Université du Québec à Chicoutimi, Ecole Polytechnique de Tunis

29 Auto-analyse (1/2) Forces Faiblesses Taux et qualité de publication
Forte collaboration industrielle (CIFRE, contrat de recherche) Reconnaissance en ordonnancement et en sécurité Recherche interdisciplinaire (UTC/BMBI, INRA) Employabilité des doctorants dans le tissu industriel Faiblesses Absence de chercheur CNRS Difficulté à capitaliser sur l'expertise technique acquise lors des développements et expérimentations

30 Auto-analyse (2/2) Opportunités Menaces
Participation à des projets européens (co-publications avec des équipes européennes) Attractivité pour des doctorants de bon niveau grâce à différents partenariats Implémentation des résultats théoriques sur plate-forme Fédération SHIC/Collegium/Centre d’innovation Menaces Charges et responsabilités administratives et d’enseignement

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32 Enjeux et objectifs Axes scientifiques
Systèmes logistiques : ordonnancement et gestion optimisée des ressources Communication : solutions algorithmiques sûres et optimisées Axes scientifiques Axe 1 : Optimisation dans les systèmes logistiques et informatiques Ordonnancement, architectures massivement multicœurs Conditionnement, problèmes de tournées de véhicules Axe 2 : Sécurité et mobilité dans les réseaux Protocoles, algorithmique répartie, mobilité et optimisation de l’énergie Sécurité dans les réseaux mobiles

33 Axes scientifiques Optimisation dans les systèmes logistiques et informatiques Sécurité et mobilité dans les réseaux

34 Axe 1 : Optimisation dans les systèmes logistiques et informatiques
Permanents J-P. Boufflet, J. Carlier, A. Jouglet, A. Moukrim, D. Nace Objectifs Ordonnancement/bin-packing Problèmes de tournées et synchronisation des ressources Ordonnancement avec gestion des moyens de transport Evolution thématique Machines sans attente Gestion des incertitudes Optimisation et simulation à évènements discrets Ordonnancement dans les architectures multicœurs

35 Axe 1 : Optimisation dans les systèmes logistiques et informatiques
Applications, projets et soutiens Veolia transport (Optimisation du Mix énergétique) a-sis (gestion d’entrepôts) ICTS-France (sécurité aéroportuaire) Collaborations LIMOS, LIP6, EPTunis, Univ. Québec, etc. Positionnement CIRRELT, UT Poznan, etc.

36 Axe 2 : Sécurité et mobilité dans les réseaux
Permanents A. Bouabdallah, Y. Challal, B. Ducourthial, D. Nace Objectifs Environnement de confiance / utilisation sereine d’infrastructures Etude de l’algorithmique des réseaux dynamiques Evolution thématique Support de la mobilité et de la dynamique du réseau Réserve d’énergie, grands réseaux

37 Axe 2 : Sécurité et mobilité dans les réseaux
Applications, projets et soutiens France Telecom, CEA Collaborations LIP6, University of Twente, Institute of Telecommunications (Varsovie), etc. Positionnement INRIA, LORIA, MIT, etc.

38 Collaborations externes et internes
Cibles industrielles Distribution énergétique Equipementiers réseaux, opérateurs télécoms Transport Collaborations externes et internes ASER Communication inter-drones ASER, DI Fusion distribuée dans les réseaux dynamiques de véhicules ICI Modèles de connaissance et réseaux mobiles BMBI, INRA Réseaux de capteurs en biomédical et agronomie Autres laboratoires LIMOS, LIP6, University of Twente

39 Prises de risque Optimisation robuste dans les architectures multicœurs (CEA, KALRAY) Programmation sous contraintes probabilistes Applications dépendantes des relations avec les industriels cibles Maîtrise des systèmes de systèmes technologiques (Labex), 2MI Sous-systèmes identiques, uniformes ou hétérogènes Gestion des flux d’information dans les réseaux Ordonnancement et synchronisation de sous-systèmes mobiles

40 BOUABDALLAH Abdelmadjid
BETTAHAR Hatem NACE Dritan MOUKRIM Aziz BOUABDALLAH Abdelmadjid JOUGLET Antoine RO 2011 BOUFFLET Jean-Paul DUCOURTHIAL Bertrand CARLIER Jacques CHALLAL Yacine

41 Merci de votre attention