Chapitre 2 Activités de recherche

425 Pages·2013·5.77 MB·French

o r m atique deP
d’in f aris
n
e
ir or
o d
t
a
r
o
b
a
L
0
UMRCNRS 7 0 3
2007-2012
8 Rapport
1
0
2
-
4
1
0
2
et Projet 2014-2018
j
o
r
P

2
1
0
2
-
7
0
0
2

t
r
o
p
p
a
R

N
P
I
L
2
Le laboratoire
PartieI page 5
Éléments scientifiques Projet
7 13 19 25
Présentation Élémentsdegestion
3
A
PartieII page 35
Activités de recherche Rayonnement Publications
39 43 57 67 73 79 99
PrésentationgénéralesfiéqmPurione,dautviacoltnoiornisastciioenn,tid-is- chFeorrcmhaetionàlare- LrIiPPeNuurbeliscaàtilo’anrsriavnéetéa-u
AOC
PartieIII page 103
Activités de recherche Rayonnement Publications
107 113 129 143 149 157 175
PrésentationgénéralesfiéqmPurione,dautviacoltnoiornisastciioenn,tid-is- chFeorrcmhaetionàlare- LrIiPPeNuurbeliscaàtilo’anrsriavnéetéa-u
CALIN
PartieIV page 183
Activités de recherche Rayonnement Publications
187 193 211 219 225 231 245
PrésentationgénéralesfiéqmPurione,dautviacoltnoiornisastciioenn,tid-is- chFeorrcmhaetionàlare- LrIiPPeNuurbeliscaàtilo’anrsriavnéetéa-u
LCR
PartieV page 251
Activités de recherche Rayonnement Publications
255 261 277 285 291 295 313
PrésentationgénéralesfiéqmPurione,dautviacoltnoiornisastciioenn,tid-is- chFeorrcmhaetionàlare- LrIiPPeNuurbeliscaàtilo’anrsriavnéetéa-u
RCLN
PartieVI page 321
Activités de recherche Rayonnement Publications
325 331 347 355 361 367 387
PrésentationgénéralesfiéqmPurione,dautviacoltnoiornisastciioenn,tid-is- chFeorrcmhaetionàlare- LrIiPPeNuurbeliscaàtilo’anrsriavnéetéa-u
Annexe
PartieVII page 395
Recherche
399 411 423
CoOnrsgeainlidgeralmabmoreaetotire Acronymes
4
Partie I
Le laboratoire
6
Chapitre 1
Le LIPN : état des lieux
Le Laboratoire d’Informatique de l’Université Paris-Nord (LIPN1), créé en 1985, est
associé au CNRS depuis janvier 1992 et a le statut d’UMR depuis janvier 2001. L’Uni-
versité Paris 13 est membre du PRES Sorbonne Paris Cité2. Enfin le projet Université
SorbonneParisCité,lauréatdesappelsIdEx3,adémarrémi-2012.
Le LIPN développe des recherches autour de ses axes forts en s’appuyant sur les
compétences de ses membres, en particulier en Combinatoire, Optimisation Combina-
toire,Algorithmique,Logique,SpécificationetVérification,TraitementAutomatiquedes
Langues, Représentation des Connaissances, Apprentissage Artificiel. Ces recherches
sonteffectuéesdanscinqéquipespar78chercheursetenseignants-chercheursperma-
nents, en poste pour la plupart à l’Université Paris 13 (à l’Institut Galilée et à l’IUT de
Villetaneuse). Au-delà c’est en fait plus de 140 personnes qui participent aux activités
dulaboratoiresurlesitedeVilletaneuse.Ledéveloppementdulaboratoires’estaccom-
pagné ces dernières années d’un recentrage des recherches. Nous avons notamment
privilégiélesrecrutementsdansnosdomainesfortsafind’acquérirlesmassescritiques
suffisantes pour une recherche de pointe tout en cherchant à conserver un équilibre
théorie/applicationindispensableauquestionnementpermanentquenousdevonsavoir
1. http://www-lipn.univ-paris13.fr.(Ontrouveraenannexelalistedesacronymesetleursignification)
2. Crééen2010,lePRESSPCassocielesuniversitésParis3,Paris5,Paris7etParis13,ainsiquel’Institut
dePhysiqueduGlobe,l’InstitutNationalpourlesLanguesOrientales,SciencesPoParisetl’écoledesHautes
EtudesenSantéPublique,http://www.sorbonne-paris-cite.fr/
3. «Initiativesd’excellence»lancésdanslecadredesInvestissementsd’avenir.
7
Présentation
1.1Élémentsdebilan2007-2012–Faitsmarquants
sur les objectifs de nos recherches à moyen et long terme. Le LIPN a choisi de s’impli-
quer dans des projets de grande envergure (projets européens, pôles de compétitivité,
ANR),toutencontinuantàparticiperactivementauxprojetssurl’UniversitéParis13en
collaborant avec d’autres laboratoires de l’Université (L2TI, LAGA, LDI, Lim&Bio, LEEC). Le
budget,provenantaux3/4decontrats,estrépartidemanièreéquilibréeentrelesdiffé-
rentes thématiques. Enfin, dans son rôle de formation à la recherche, le LIPN accueille
desjeuneschercheursd’origineetdeformationdiversifiées:doctorants(unedouzaine
paran)commepost-doctorants(del’ordrede5paran).
1.1 Éléments de bilan 2007-2012 – Faits marquants
Lapolitiquedulaboratoireaétémiseenœuvreavec2lignesdirectrices,promouvoir
lesrecherchesdepremierplanetconserverunfonctionnementcollectif:
– Passage de 4 à 5 équipes en constituant, en 2010, 3 équipes autour des thèmes
Combinatoire (équipe CALIN), Optimisation combinatoire et Algorithmique Distri-
buée(équipeAOC),LogiqueetSpécification/Vérification(équipeLCR).
– Politiquederecrutementsystématiquementguidéeparleschoixscientifiques:27
arrivées d’enseignants-chercheurs pour 5 départs, dont un recrutement sur une
chaireuniversité-CNRS;intégrationde4CRduCNRSpour2départsenmutation.
– Augmentation sensible des publications, principalement en revues et conférences
internationales(resp.220et330surlapériode,cf.Fig.2.1).
– ParticipationàunLabex4 età3pôlesdecompétitivité5.
– Consolidationdesressourcessurprojetssurtoutesleséquipes(sections2.2et2.3).
– Renforcementdespôlesadministratifettechnique(de4,5ETPà7,5ETP),création
d’unCTI6 partagéentreleLAGAetleLIPN.
– Implication de l’ensemble de l’unité dans la vie collective : assemblées générales
régulières,journéesdeprésentationdeséquipes.
Avant de développer ces éléments, il est utile d’indiquer comment le LIPN a pu ré-
pondreauxremarquesémisesparl’AERESlorsdesonévaluationen20087.LeLIPNcom-
portaitàcettedate4équipes.L’AERES,toutenreconnaissantunetrèsbonnedynamique
globale,pointaitcertainsélémentsgénérauxdontnousrendonscompteci-dessous:
– Sécurité des personnels : ce problème malheureusement récurrent concerne plus
largement toute l’Université. Au niveau du laboratoire, les recommandations ont
étérappeléesplusieursfoisetdesdiscussionsonteulieuavecl’InstitutGaliléeet
l’Universitéafind’améliorerlasituation.L’Universitéadéjàlargementrenforcéla
sécurisationdeslieux(clôtureducampus,augmentationdelafréquencedesbus),
l’arrivéeprochainedutramwaydevraitaméliorerencorelasituation.
– Recrutements:leplanderecrutementapparaissait«frileux»,l’AERESconseillant
unrecrutementnonproportionnelàl’existant,enparticulier«enlimitantl’intelli-
gence artificielle généraliste ». Le laboratoire a tenu compte de cette remarque :
sa politique de recrutement a systématiquement mis en avant des profils précis,
ciblés sur des objectifs scientifiques, en planifiant sur plusieurs années autour de
toutes les thématiques clés du laboratoire. L’exigence sur la qualité des recrute-
ments, si elle a parfois conduit à surseoir au pourvoi de certains postes, permet
aujourd’huidescandidaturesdegrandevaleuravecunelargeouvertureàl’inter-
national.Ainsi,l’équipeRCLN,aprèsunepériodecritiquesuiteàplusieursdéparts
simultanés non remplacés immédiatement, bénéficie des retombées de cette poli-
tiqueavecdesrecrutementssurlesdeuxdernièresannéesquis’articulentautour
d’unprojetsolide.
4. LabexEFL.
5. CapDigital,Systematic,Advancity.
6. CentredeTraitementautomatisédel’Information.
7. Lerapportd’évaluation2008del’AERESainsiquelaréponseduLIPNpeuventêtreconsultésàl’adresse
http://www.aeres-evaluation.fr/content/download/12654/179275/file/AER_P13_027.pdf.
8
Présentation
1.2RecherchesauLIPN
– Financements : le rapport de l’AERES suggérait d’augmenter de manière diversi-
fiéelesressourcessurcontrats.LefinancementduLIPNprovientmaintenantpour
plus des trois quarts de contrats, le budget total ayant augmenté d’environ 50%
sur la période. Ainsi 18 nouveaux projets ANR sont lancés depuis 2007, auxquels
s’ajoutent 2 projets européens, une participation forte au programme Quaero, 4
projetsdanslecadredespôlesdecompétitivité,et7thèsesenCifre.
– Rapprochement avec le L2TI : l’AERES suggérait un tel rapprochement8. Celui-ci a
eu lieu sur différents plans en confortant aussi les connexions scientifiques avec
le LAGA9 : (i) un MCF du LIPN a été recruté comme PU au L2TI, renforçant de facto
leséchangesscientifiques;(ii)les3laboratoiresfontpartiedela«maison»math-
STIC de l’école doctorale, les auditions pour les candidatures aux contrats docto-
raux s’effectuent de concert entre LIPN et L2TI; (iii) une thèse a été co-encadrée
LIPN/LAGA en traitement d’images et optimisation combinatoire; (iv) les 3 labora-
toiresparticipentaumasterSTICdel’USTH;(v)lebâtimentprévudanslecadredu
CPER, initialement proposé pour le LAGA et le LIPN, a été repensé afin d’y intégrer
les3laboratoires;(vi)unprojetassociantles3laboratoiresestinitiéetcomprend
3 axes : (a) optimisation et apprentissage appliqués aux contenus numériques;
(b) calcul haute-performance, systèmes distribués; (c) physique mathématique,
physiquestatistique,combinatoire.Cesdifférentsélémentsdevraientfavoriserles
collaborations,etvisentàconstruireunvéritablepôlemath-STICaunorddeParis,
autourdeces3laboratoires.
1.2 Recherches au LIPN
LesrecherchesauLIPNsesontcentréessurlesthèmesfortsdechacunedeséquipes.
Le laboratoire y a contribué par le biais de moyens humains et financiers. Ces re-
cherches sont plus spécifiquement développées dans les parties II à VI. Il est à noter
quedesrechercheségalementétédéveloppéesentreéquipes,soutenuesparlelabora-
toire (appels d’offre internes, moyens divers) et l’Université (appels d’offre spécifiques
surlesBQRoulescontratsdoctoraux):
– Extraction de communautés dans les graphes de terrain (équipes A3, AOC) :
ce problème peut s’exprimer comme la recherche de motifs fréquents dans une
matrice de données booléennes. Une voie alternative aux approches standard a
été proposée qui utilise et adapte des algorithmes d’optimisation combinatoire
(flot maximal/coupe minimale), associés avec une étape combinatoire énumérant
des«graines»derégionsdenses[CI-40].(thèseco-dirigée,projetinterneLIPN)
– Spécification de protocoles de systèmes distribués (équipes AOC, LCR) : la
modélisationdeprotocolesdetypepublication/souscriptionpourlesservicesweb
peutêtretrèscomplexedanslecasdeservicesdistribués.Despropriétésdeleurs
implantations avec l’intergiciel BonjourGrid ont été au préalable validées par des
modélisationsàl’aidederéseauxdePetri[CI-47,CI-65].
– Modélisationetsystèmescomplexes(équipesA3,CALIN):lamiseenplaced’un
séminaire inter-universitaire (Paris 13, Rouen, Le Havre) entre combinatoire et
apprentissagebio-inspiréapermisdedégagerlesconceptsetlesoutilscommuns
auxgrandesclassesdemodélisation.
– Apprentissage et analyse du contenu textuel (équipes A3, RCLN) : Les deux
équipes ont collaboré à plusieurs reprises à l’occasion de thèses, soit que l’ex-
pertise de A3 soit sollicitée pour mettre en œuvre des techniques d’apprentissage
pour le TAL [TH-10, CO-94, TH-3], soit à l’inverse que les compétences de RCLN
soient sollicitées pour appliquer des méthodes d’apprentissage sur des données
8. LeL2TI,équiped’accueilàl’Université,développeprincipalementdesrecherchesentraitementd’image
etdansledomainedesréseaux.Sesmembressonttrèsmajoritairementen61èmesectionCNU.
9. LeLAGA,UMR7539,estlelaboratoiredemathématiquesdel’UniversitéParis13dontlesdomainesde
rechercheportent,entreautres,surlesprobabilitésetstatistiques,lathéorieergodique,lecalculscientifique,
latopologiealgébrique,letraitementdel’informationetdel’image.
9
Présentation
1.3SWOT/AFOM
textuelles [TH-3]. De plus, les équipes participent à des projets communs (In-
fom@gic, BQR en cours d’évaluation) et une thèse en co-encadrée est en cours
(apprentissageinteractifderèglespourl’extractiond’informationsdansdesdocu-
ments).CettecollaborationavocationàêtrerenforcéedanslepôleMath-STIC.
Au-delàdecesprojetsinter-équipes,lapériodeécouléeavul’émergencedeprojets
impliquantplusieurslaboratoiresdeParis13.Cesprojetsconsolidentlamiseenœuvre
d’unpôleMath-STICsurl’Université(cf.projetdepôleMath-STICprésentédanslepro-
jet, et dont le document est annexé). Des recherches ont par ailleurs été menées avec
d’autreslaboratoiresdel’UniversitéParis13,citonsenparticulierlePPFActMedquise
terminaiten2008avecleslaboratoiresLDIetLim&Bio.Enfin,leLabexEFLquidébuteen
2012estl’occasiond’amplifierlesrelationsdel’équipeRCLNaveclesautreslaboratoires
delinguistique(-computationnelle)surlePRES.
– ImagerieetOptimisationCombinatoire(équipeAOCduLIPN,LAGA,L2TI,Hôpital
Avicenne) : les graph cuts se sont imposés comme un outil majeur pour résoudre
des problèmes en traitement d’images et vision par ordinateur. Pour de gros vo-
lumes,cettetechniqueimpliquelaconstructiondetrèsgrandsgraphes.Unealgo-
rithmique permettant de réduire les graphes dont on cherche la coupe minimale
a été développée. Ceci permet de ne construire que la partie du graphe réelle-
ment utile au calcul de la segmentation. Applications en débruitage d’images, en
segmentationd’objets,...[CI-41].(3BQR,1brevet)
– OntologieetApprentissagepourunsystèmedesuggestionsnutritionnelles
personnalisées (équipe A3 du LIPN, Lim&Bio, UREN) : dans le cadre du développe-
ment d’une plateforme d’interrogation à base ontologique dédiée à la nutrition, il
s’agit d’exploiter les ontologies par des techniques d’apprentissage automatique
symboliquedanslebutdeconstruiredescatégoriesderecettes(1BQR).
1.3 SWOT/AFOM
Atouts
– Bonnereconnaissancescientifiquesurtouslesaxesmajeurs :c’estuneconséquen-
ce du ciblage thématique et de l’évolution des productions scientifiques sur les
dernières années (+50% sur 5 ans pour +35% en personnel), cela se concrétise à
traverslaresponsabilitédeprojets(ANRenparticulier)etl’organisationdeconfé-
rencesreconnues(AofA,TALN,PetriNets,...)
– Améliorationnotabledesrecrutements :attractivitésurlescandidatsCRetsurles
candidaturesinternationalespourlesenseignants-chercheurs.
– Masterinformatique,écoled’ingénieur :lesformationssontpérenniséesetrecon-
nues, en particulier pour la spécialité de master ExplorationInformatiquedeDonnéeset
Décisionnel.
– Implicationdanslespôlesdecompétitivité :desprojetsconséquentsyontétémis
en œuvre, en traitement du langage, en apprentissage, en vérification logicielle.
Desenseignants-chercheursyontaussidesresponsabilitésd’administrationscien-
tifique, au conseil d’administration de Cap Digital, et au comité de pilotage du
groupeLogicielLibredupôleSystematic.
– Lien avec les entreprises : de nombreux projets (ANR, Oséo, TOK-IAP, ...) ont été
faitsenpartenariatavecdesentreprises,enparticulierenapprentissageetenin-
génieriedesconnaissances.Parailleurs,descontratsderechercheexistent(EDF,
SNCF,AirLiquide,Google,...).Unestart-upaétécrééesurlapériode.
– Présence dans les instances nationales : section 6 du CoNRS, conseil scientifique
del’INS2IduCNRS,section27duCNU,déléguéescientifiqueetexpertsAERES...
– Cohérencedulaboratoire :gestioncollectiveetéchangesscientifiquesimportants
endépitdeladiversitédesthématiquesetdel’accroissementdulaboratoire.
10