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Florent Chuffart
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Post-Doc
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----------------- CEMAGREF -- LISC ----------------- Laboratoire d'Ingénierie pour les Systèmes Complexes | |||
Activité de recherche
Mon travail de doctorat et de post-doctorat a donné lieu à la production d’articles scientifiques dans des conférences internationales avec comité de lecture anglophone [1, 2, 3] (soumission récente [4]), mais aussi francophone [5].
Je travaille également sur un article de revue intitulé Transparent Distribution of Experimental Designs with SimExplorer, Application to Grid and Cluster Computing avec David Hill pour le journal "Future Generation Computer Systems".
Outre ma thèse de doctorat [6], mes travaux ont donné lieu à la rédaction de deux demandes de dépôt de brevet[7, 8] et d’une proposition aux W3C [9] pour la définition d’une architecture de services ubiquitaires et les cas d’usages y afférent.
Mon post-doctorat au Cémagref a débuté en janvier 2008 au lisc1, l’équipe de Guillaume Deffuant. L’objectif principal de mon travail de post-doctorat est de constituer une bibliothèque de méthodes de générations de plans d’expériences, adaptées à l’exploration de modèles complexes. Les plans d’expériences visent des tâches telles que l’analyse de sensibilité, l’optimisation, le calcul de surfaces de réponse et la détection de patterns de comportements des modèles. Préalablement à la réalisation de la bibliothèque, j’ai constitué une revue de littérature sur l’existant et les codes disponibles. La bibliothèque s’appuie sur ces méthodes et ces codes disponibles. La bibliothèque est intégrée au logiciel SimExplorer en cours de développement.
Mon post-doctorat s’inscrit en premier lieu dans le cadre du projet SimExplorer soutenu par le programme LifeGrid (financement feder2). Plus largement, le projet SimExplorer est une collaboration entre le lisc et le limos3 à Clermont-Ferrand (David Hill), dans le cadre de la fédération de recherche tims4. Mon travail s’inscrit également dans le cadre du réseau mexico5 qui regroupe des équipes de l’inra6, ifremer7, université du littoral, et se focalise sur l’exploration numérique de modèles. Un partenariat plus étroit est noué avec l’équipe Mathématiques Appliquées de l’inra de Jouy en Josas (Hervé Monod), spécialisée depuis de nombreuses années dans les plans d’expériences. Enfin, plus largement, mon travail de post-doctorat est lié au projet européen patres8, en particulier pour la détection de patterns dans les modèles.
De plus en plus, informaticiens, mathématiciens et écologues collaborent au travers de projets pluridisciplinaires. Tandis qu’au début du 20ème siècle les sciences se sont vues segmentées en différents domaines et sous domaines, on assiste aujourd’hui à la multiplication des passerelles entre les disciplines. C’est particulièrement vrai entre l’informatique et les sciences du vivant. En effet, la complexité de l’objet d’étude de l’écologie, implique le recours, non seulement au traitement du signal et à l’analyse statistique des données, mais aussi au calcul intensif et la gestion d’une grande quantité de données. Outre ces verrous techniques et scientifiques, de telles collaborations imposent une prise en compte de la culture scientifique des acteurs. En effet, les chercheurs utilisent un vocabulaire, un savoir faire et des méthodes propres à leur domaine. Un contexte pluridisciplinaire implique une approche transverse de ces domaines.
Depuis mon arrivée au Cemagref, dans le Laboratoire d’Ingénierie pour les Systèmes Complexes, dirigé par Guillaume Deffuant, je travaille quotidiennement sur chacun de ces points. En effet, ma principale mission est de concevoir et développer, avec l’équipe attachée au projet, le logiciel SimExplorer. SimExplorer est un environnement de développement dédié à l’exploration de modèles numériques. Il comporte trois aspects : la méthodologie, le calcul distribué et la traçabilité des expériences. L’environnement SimExplorer intègre les plans d’expérience de la littérature ainsi que les principales méthodes permettant d’analyser la dynamique du phénomène observé : analyse de sensibilité, surface de réponse et optimisation. Cet aspect représente ma principale mission dans l’équipe SimExplorer. Afin d’intégrer au mieux ces algorithmes j’ai eu à m’en imprégner, comprendre leur essence et l’utilisation qui en est faite.
Les méthodes intégrées à SimExplorer et la complexité des modèles analysés nécessitent de grande capacité de calcul, bien plus que n’en possèdent les machines classiques et parfois même bien plus que n’en possèdent les supers calculateurs. Pour cette raison SimExplorer est capable d’exécuter des tâches sur la grille de calcul égee via les « VO » AuverGrid et BioMed. J’ai activement participé cette réalisation, en collaboration avec Romain Reuillon (isc pif9), dans le cadre du projet européen Patres et de prai LifeGrid10.
Inévitablement, cette grande quantité de calcul produit une masse considérable de données que l’architecture SimExplorer stocke, traite et met en forme. L’exploration de modèle numérique nécessite une grande rigueur concernant la reproductibilité et la traçabilité des expériences. Le système d’information de SimExplorer permet à l’expérimentateur d’augmenter la qualité scientifique des expériences, en stockant, indexant et partageant les métadonnées y afférant. Bien que je n’étais pas en charge de cette partie du projet, j’ai pu mettre à profit mes compétences acquises pendant mon DEA et mon doctorat concernant les architectures logicielles et les entrepôts de données. J’ai développé des outils permettant de générer des rapports à partir des données stockées dans le système d’information. Mon post-doctorat au lisc m’a donc permis de développer une certaine sensibilité liée à l’expérimentation numérique et au recours aux outils mathématiques et informatiques pour analyser un phénomène lié aux sciences du vivant.
Mon travail de doctorat a porté sur la conception d’une plate-forme de services interactifs suffisamment générique pour pouvoir intégrer plusieurs modalités de communication et suffisamment standard pour être intégrée dans les infrastructures de communication existantes.
J’ai réalisé ma thèse en 3 ans, d’automne 2004 à automne 2007 dans le cadre d’un contrat cifre entre Orange Labs, le centre de recherche de France Telecom et le greyc, cnrs umr 6072. Elle s’intitule Conception d’une plate-forme de services ubiquitaires intégrant des interfaces multimodales distribuées. Je l’ai présentée et soutenue publiquement le 5 décembre 2007 pour l’obtention du Doctorat de l’Université de Caen Basse-Normandie spécialité informatique. J’ai été dirigé par Patrice Enjalbert (pu ucbn), Jacques Madelaine (mcf ucbn) et Lionel Courval (France Telecom). Mes rapporteurs sont Laurence Nigay (pu ujf Grenoble) et Patrick Girard (pu ensma/lisi). Bertrand David (pu Ecole Centrale de Lyon) a présidé mon jury.
L’apport principal de mon travail consiste en la spécification d’une plate-forme de services intégrant de nouvelles modalités de communication. La difficulté résidait dans la reprise des plates-formes existantes et déployées dans le réseau de production du groupe France Telecom qui n’offraient que des services vocaux. J’ai su résoudre cette difficulté en analysant les recommandations des instances de normalisation du domaine et en concevant une architecture à la fois conceptuelle et implémentationnelle qui organise les standards du domaine autour de plusieurs modalités en plus du vocal. J’ai finalement proposé à ces mêmes instances de normalisation des évolutions significatives des normes. J’ai pu ainsi fournir à la communauté de nouvelles perspectives en termes d’édition collaborative de documents multimédias. La plate-forme de services permet en l’état l’intégration du mode haptique (le geste) et la mise en oeuvre de collecticiels (travail collaboratif).
Les technologies web ont permis de définir des services accessibles par tous, n’importe où et depuis de multiples terminaux. Si les utilisateurs intègrent maintenant l’usage des interfaces graphiques traditionnelles, la miniaturisation des équipements et l’émergence de nouvelles modalités offrent de nouvelles perspectives en matière d’informatique ubiquitaire. Dans ce mémoire, nous modélisons l’interaction ubiquitaire selon les principes fondamentaux des modèles de la littérature. Nous proposons une implémentation de notre modèle UbiArch sous forme d’une plate-forme de services et nous mettons à la disposition du concepteur d’applications web un ensemble d’outils interactifs, prêts à être intégrés dans des interfaces web. Nous illustrons les principes de notre modèle et le fonctionnement de notre plate-forme au travers de trois démonstrateurs. Chacune de ces réalisations intègre les capacités d’interaction des téléphones dans une application web et illustre les apports de notre travail en termes d’interaction multimodale distribuée.
Web-Based Information Technologies & Distributed Systems represent a powerful shift in computation, where people live, work, and play in a seamlessly interweaving computing environment. It postulates a world where people are surrounded by computing devices and a computing infrastructure that supports us in everything we do. Current means of interactions with applications are almost exclusively the keyboard and the mouse or emulations thereof. This kind of interface is well adapted for classic management of information, but the new usages, mobility, ubiquitous access to information need new interfaces and new interaction modes. This thesis aims to modelize and develop a distributed software platform allowing the user access to ubiquitous services through distributed interfaces in these new usage contexts. We propose the original architecture model UbiArch. This system extends the user interface in order to allow several modes of interactions, offering users the choice of using their voice thanks to headset or phone, or an input device such as a keypad, keyboard or other input device. For output, users will be able to listen to audio devices, and to view information on graphical displays such as phones, PDA or TV screen or by using a projector. This concept is called “distributed modality”. The 3-tiers design of the mVIP services based on UbiArch offers a framework in order to implement multimodal services for many application contexts. Here, we have described the use of our technology in a biometric authentication context, in a multimodal cash point simulator and in a slide show application controlled from a vocal and DTMF remote phone. This thesis has shown the feasibility of such an architecture dealing with many components and protocols.
J’ai effectué mon mémoire de DEA avec Jacques Madelaine. Il s’intitule Analyse des processus de (re)construction de documents géographiques. Dans ce mémoire, j’étudie des outils informatiques et des méthodes du géographe, je définis et met en oeuvre un système de raisonnement à partir de cas destinés à assister le géographe dans la chaîne de production d’études géographiques.
Les documents géographiques ont la particularité d’être multimédia et multisources. La mise en place de services d’indexation, de restitution et d’aide à la construction de tels documents composites se heurte à la méconnaissance des différentes étapes des processus d’assemblage de données menant aux documents produits. Nous énoncerons donc une description fine de ces processus. Puis, nous proposerons une modélisation des structures manipulées par le géographe. Ensuite, et dans le but d’assister le géographe dans son travail, nous définirons la notion de vecteur modal caractérisant la représentation de l’information géographique. Enfin nous présenterons l’interface mémo(Géo)Doc chargée de capter l’expertise du géographe, expertise que nous pourrons injecter dans un système de Raisonnement à Partir de Cas (RàPC).
The main characteristic of geographical documents is to be both multimedia and multi sources. The implementation of services such as indexing, restitution, formatting, editing of these composite documents needs a deep knowledge of the different steps of their construction process. In this report, we first discuss a precise description of these processes. Then, we present a model of the structures involved in the geographers work. The original concept of modal vector is presented ; this concept is planned to be the base of a future casebased reasoning system for geographical documents construction. Last, we present the "mémo(Géo)Doc" prototype a first step towards a geographical document (re)construction computer aided system.
Ce document a été traduit de LATEX par HEVEA
Activité d’enseignements
Cette section fait état de mon activité d’enseignement (124 heures). Elle est composée de 5 sous-sections : réseaux (24 heures éq.TD), technologies vocales (9 heures éq.TD), technologies web (55 heures éq.TD), outils bureautiques (10 heures éq.TD), encadrement de projets de fin d’études (35 heures éq.TD).
Les enseignements de réseaux que j’ai pu effectuer m’ont permis de présenter aux étudiants de Master 2 un domaine particulièrement porteur dans le bassin d’emplois de la région Caennaise et plus généralement dans le domaine des télécommunications [1]. De plus, la forte corrélation entre ma thématique de recherche et cet enseignement m’a permis de présenter aux étudiants des exemples d’infrastructures réseaux concrètes, qu’ils rencontreront pendant leur stage et au cours de leur vie professionnelle. J’ai également pu apprécier leur capacité à intégrer ces concepts en leur proposant un problème mettant en scène une PME qui souhaite intégrer un équipement de Voix sur IP couplé à son système d’information [2]. Enfin, j’ai pu mettre en oeuvre la résolution de ce problème en proposant un projet de fin d’année sur cette thématique appliquée au département d’informatique de l’Université de Caen Basse-Normandie.
Le second volet de mon enseignement se rapporte à ma seconde thématique de recherche : l’accès vocal au web [3]. Dans le cadre de ces enseignements, j’ai pu proposer aux étudiants d’appréhender le web par le biais de services vocaux. En effet, l’étude du VoiceXML prend tout son sens dans le cadre de travaux pratiques et passe donc par la mise en place de l’infrastructure nécessaire à l’enseignement de VoiceXML.
Le troisième volet de mon activité d’enseignement porte sur les technologies web. J’ai pris cette charge d’enseignement traitant des documents numériques, des technologies web [4, 5, 6], des architectures de service [7] et plus généralement de la programmation web. L’objectif était de transmettre aux étudiants les clefs leur permettant de conduire un projet orienté web, depuis la définition de l’architecture de service, jusqu’à la conception du système d’information en passant les étapes de développement et de teste.
Enfin, J’ai également pu me confronter à un public non-informaticien en dispensant les TD et TP d’utilisation des outils bureautiques dans le département de Langues Etrangères Appliquées de l’Université de Caen Basse-Normandie. Ces enseignements m’ont permis d’affiner mes compétences d’enseignant en prenant en compte les pré-requis informatiques de ce public hétérogène. J’ai su leur faire appréhender le côté impératif des outils logiciels.
La mise en place de ces travaux pratiques se heurte à la complexité de l’infrastructure nécessaire. J’ai donc proposé et encadré un projet de fin d’étude visant mettre en place l’infrastructure nécessaire à l’enseignement de VoiceXML. L’objectif du projet étant le déploiement d’un serveur de VoIP sur le réseau du département d’informatique : projet asterisk at info.unicaen.fr.
Outre le projet de Stéphane Geoffroy [8], j’ai également encadré deux autres projets de fin d’étude : celui de Jérôme Groven [9] portant directement sur la thématique de mon doctorat et celui de Ahmed Ould Beddi [10] traitant de l’agrégation de flux RSS. Chacune de ces vacations compte pour 9 heures équivalent TD. Suite à leur mémoire, ces trois étudiants ont trouvé un stage dans des domaines directement en rapport avec leur mémoire de fin d’étude.
Au cours de l’année 2008 – 2009, j’ai encadré Nathanaël le Dantec et Anthony Ricochon pour leur projet de 2ème année d’école d’ingénieur. L’objectif du projet est de spécifier et mettre en oeuvre un protocole expérimental permettant d’évaluer l’efficacité de plusieurs méthodes d’échantillonnage [11]. Cette vacation correspond à 8 heures équivalent TD.
Ce document a été traduit de LATEX par HEVEA
Gestion de projets
Cette section fait état de mon activité de gestion de projets. Elle comporte trois sous-sections : la première qui décrit les projets de recherche (4) auxquels j’ai participé et mon rôle dans ces projets ; la seconde décrit les salons (6) dans lesquels j’ai fait la promotion de ces projets ; enfin, la dernière présente les expérimentations (2) auxquels j’ai pris part dans le cadre de ces projets.
Cette section reprend les projets de recherche précédemment évoqués et les documents associés. Les projets sont les suivants :
Ma participation à différents [7, 8, 9, 10, 11, 12] salons m’a permis, de valider un à un les concepts avancés dans mon mémoire de thèse. Lors de ces rencontres j’ai également pu discuter des applications de mon modèle d’architecture avec des experts de domaines variés allant de l’enseignement à distance au handicap en passant par l’agriculture et la protection des contenus. De plus, la mise en place de démonstrateurs sur des salons m’a obligé pour chacun d’entre eux à trouver des solutions techniques permettant d’adapter l’architecture abstraite aux différentes configurations réseaux déployées pour l’occasion (configuration des pares-feux, mise en place de réseaux virtuels privés, virtualisation de l’architecture sur des v-serveurs hébergés sur une machine unique...).
Les trois expérimentations suivantes m’ont permis de valider l’architecture proposée, sa tenue en charge et son adéquation avec un déploiement effectif. Si les deux premières [13, 14] ne font intervenir uniquement le mode vocal, la dernière [15] est une évolution des deux précédentes. L’adaptation consiste en la mise en relation de l’utilisateur et du service par le biais de la modalité NFC1. L’utilisation d’étiquette NFC permet d’ancrer des services dans l’espace public et plus généralement dans le monde réel qui entoure l’utilisateur mobile. Ces expérimentations m’ont permis de confronter des utilisateurs à des services innovants, elles m’ont permis de tester l’intérêt de ces nouvelles technologies par un panel d’utilisateurs hétérogène. Les résultats de ces expérimentations témoignent d’un réel intérêt pour le grand public des solutions proposées pour peu que les coups des communications soient comprisent dans leur forfait.
Ce document a été traduit de LATEX par HEVEA
Responsabilités collectives
Cette dernière section présente les tâches administratives et les responsabilités collectives auxquelles j’ai pu prendre part pendant mon 3é cycle universitaire.
Mon implication dans plusieurs manifestations scientifiques m’a permis d’apprécier les coulisses d’une manifestation scientifique, de prendre en charge des actions clefs sur lesquelles le bon déroulement de telles manifestations repose. J’ai pu mener à bien ces tâches et faire en sorte que ces journées soient un plaisir partagé pour les conférenciers, les invités et les organisateurs.
J’ai assuré la coordination scientifique de la rencontre "MajecSTIC 2007" (Manifestation des jeunes chercheurs en STIC), Caen 29, 30 et 31 octobre 2007 [1]. J’ai participé à la rédaction de la réponse à l’appel à projet [2]. J’ai mis en place, accueillis et présidé les sessions invitées : La fracture numérique [3] et Informatique et physique à la recherche de l’ordinateur quantique [4]. J’ai participé à la recherche de commanditaires pour financer les déplacements et l’hébergement des invités et plus généralement l’événement.
J’ai également assuré une partie du support logistique sur le Colloque International sur le Document Electronique CIDE’06 à Caen les 24, 25 et 26 novembre 2003 [5].
J’ai été désigné représentant des doctorants pour l’évaluation CNRS du laboratoire GREYC en 2006. L’évaluation donna lieu à une rencontre entre les représentants doctorants du laboratoire et le comité d’évaluation. Cette rencontre fut l’occasion de faire remonter au comité les inquiétudes des doctorants concernant leur avenir et plus généralement l’avenir de la recherche publique en France.
J’ai fait partie du club des doctorants, structure mise en place au sein d’Orange Labs, le centre de recherche de France Telecom. À ce titre, je parrainait Antoine Bouyer, nouveau doctorant (2006) qui continue mes travaux au sein de l’équipe de recherche MMI. Ce système de parrainage permet au nouvel arrivant de mieux intégrer l’équipe de recherche et de connaître la complexité des tâches administratives liées au fonctionnement du laboratoire.
J’ai également fait partie du CA d’APIDoc de 2005 à 2007. APIDoc est une association dont les objectifs sont : de mettre en contact des étudiants caennais inscrits en formation doctorale et des docteurs, de les informer sur toutes les dispositions légales prises, concernant leur statut et leur avenir, de défendre leurs intérêts, de promouvoir et défendre la recherche à l’Université, de favoriser les contacts avec tout autre organisme (administration, associations, établissements ou entreprises). APIDoc édite le guide du doctorant, ouvrage d’information conçu par les membres d’APIDoC et financé par APIDoC, la Mairie de Caen, l’Université de Caen Basse-Normandie et les cinq Écoles Doctorales de l’Université de Caen Basse-Normandie.
En 2006 et 2007, j’ai pu prendre en charge l’accueil des nouveaux arrivants au laboratoire (GREYC), leur faire visiter les locaux, répondre à leurs questions concernant les nombreuses problématiques du laboratoire et faire en sorte de faire tomber les éventuelles appréhensions liées à l’arrivée au sein d’une nouvelle équipe.
Parce qu’un laboratoire c’est avant tout des personnes, j’apprécie partager mon expérience et échanger autour des problématiques humaines et sociales avec les gens qui m’entourent.
Ce document a été traduit de LATEX par HEVEA