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151. Loop Optimization in Presence of STT-MRAM Caches: a Study of Performance-Energy Tradeoffs

Author: Erven Rohou, Abdoulayse Gamatie, Gilles Sassatelli, Rabab Bouziane, Sophiane Senni, Lionel Torres, Pierre-Yves Péneau, Florent Bruguier, Conception et Test de Systèmes MICroélectroniques (SysMIC), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Pushing Architecture and Compilation for Application Performance (PACAP), ARCHITECTURE (IRISA-D3), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), ANR-15-CE25-0007,CONTINUUM,Continuum de Conception pour Noeuds de Calculs Energétiquement-Efficaces de Prochaine Génération(2015), Rohou, Erven, Continuum de Conception pour Noeuds de Calculs Energétiquement-Efficaces de Prochaine Génération - - CONTINUUM2015 - ANR-15-CE25-0007 - AAPG2015 - VALID, Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-ARCHITECTURE (IRISA-D3), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Conception et Test de Systèmes MICroélectroniques ( SysMIC ), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier ( LIRMM ), Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Pushing Architecture and Compilation for Application Performance ( PACAP ), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -ARCHITECTURE ( IRISA-D3 ), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires ( IRISA ), Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Bretagne Sud ( UBS ) -École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Bretagne Sud ( UBS ) -École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires ( IRISA ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Bretagne Sud ( UBS ) -École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), ANR : CONTINUUM,ANR-15-CE25-0007-01, CentraleSupélec-Télécom Bretagne-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-CentraleSupélec-Télécom Bretagne-Université de Rennes 1 (UR1), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)
Subjects: 010302 applied physics, [INFO.INFO-AR]Computer Science [cs]/Hardware Architecture [cs.AR], [INFO.INFO-AR] Computer Science [cs]/Hardware Architecture [cs.AR], Multi-core processor, Magnetoresistive random-access memory, Loop optimization, Hardware_MEMORYSTRUCTURES, Computer science, CPU cache, business.industry, Clock rate, [INFO.INFO-OH]Computer Science [cs]/Other [cs.OH], Optimizing compiler, 02 engineering and technology, Energy consumption, 01 natural sciences, 020202 computer hardware & architecture, [INFO.INFO-OH] Computer Science [cs]/Other [cs.OH], Embedded system, 0103 physical sciences, [ INFO.INFO-OH ] Computer Science [cs]/Other [cs.OH], 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, [ INFO.INFO-AR ] Computer Science [cs]/Hardware Architecture [cs.AR], Performance improvement, business
Abstract: International audience; Energy-efficiency is one of the most challenging design issues in both embedded and high-performance computing domains. The aim is to reduce as much as possible the energy consumption of considered systems while providing them with the best computing performance. Finding an adequate solution to this problem certainly requires a cross-disciplinary approach capable of addressing the energy/performance trade-off at different system design levels. In this paper, we present an empirical impact analysis of the integration of Spin Transfer Torque Magnetic Random Access Memory (STT-MRAM) technologies in multicore architectures when applying some existing compiler optimizations. For that purpose, we use three well-established architecture and NVM evaluation tools: NVSim, gem5 and McPAT. Our results show that the integration of STT-MRAM at cache memory levels enables a significant reduction of the energy consumption (up to 24.2 % and 31 % on the considered multicore and monocore platforms respectively) while preserving the performance improvement provided by typical code optimizations. We also identify how the choice of the clock frequency impacts the relative efficiency of the considered memory technologies.
Published: 2016
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152. Exploiting Large Memory using 32-bit Energy-Efficient Manycore Architectures

Author: Franck Wajsburt, Pierre-Yves Péneau, Alain Greiner, Quentin L. Meunier, Mohamed Lamine Karaoui, Architecture et Logiciels pour Systèmes Embarqués sur Puce (ALSOC), Laboratoire d'Informatique de Paris 6 (LIP6), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Conception et Test de Systèmes MICroélectroniques (SysMIC), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), ANR-13-INSE-0002,TSUNAMY,Gestion logicielle et matérielle de la sécurité des données pour des plateformes manycore(2013), European Project: SHARP, Architecture et Logiciels pour Systèmes Embarqués sur Puce ( ALSOC ), Laboratoire d'Informatique de Paris 6 ( LIP6 ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Conception et Test de Systèmes MICroélectroniques ( SysMIC ), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier ( LIRMM ), Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), IEEE Computer Society, ANR-13-INSE-0002,TSUNAMY,Gestion logicielle et matérielle de la sécurité des données pour des plateformes manycore ( 2013 ), European Project : SHARP, and Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 010302 applied physics, [INFO.INFO-AR]Computer Science [cs]/Hardware Architecture [cs.AR], 020203 distributed computing, Computer science, 02 engineering and technology, Kernel virtual address space, 32-bit, 01 natural sciences, Physical address, Computer architecture, 0103 physical sciences, Virtual memory, Scalability, [ INFO.INFO-OS ] Computer Science [cs]/Operating Systems [cs.OS], 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, User space, [ INFO.INFO-AR ] Computer Science [cs]/Hardware Architecture [cs.AR], [INFO.INFO-OS]Computer Science [cs]/Operating Systems [cs.OS], Performance per watt, Memory protection
Abstract: International audience; Recent advances in processor manufacturing has led to integrating tens of cores in a single chip and promise to integrate many more with the so-called manycore architectures. Manycore architectures usually integrate many small power efficient cores, which can be 32-bit cores in order to maximize the performance per Watt ratio. Providing large physical memory (e.g. 1 TB) to such architectures thus requires extending the physical address space (e.g. to 40 bits). This extended physical space has early been identified as a problem for 32-bit operating systems as they can normally support at maximum 4 GB of physical space, and up to 64 GB with memory extension techniques. This paper presents a scalable solution which efficiently manages large physical memory. The proposed solution decomposes the kernel into multiple units, each running in its own space, without the virtual memory mechanism (directly in physical mode). User applications, however, continue to run in the virtual mode. This solution allows the kernel to manage a large physical memory, while allowing user space applications to access nearly 4 GB of virtual space. It has been successfully implemented in ALMOS, a UNIX-like operating system, running on the TSAR manycore architecture, which is a 32-bit virtual 40-bit physical manycore architecture. Moreover, the first results show that this approach improves both the scalability and the performance of the system.
Published: 2016
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153. Full-System Simulation of big.LITTLE Multicore Architecture for Performance and Energy Exploration

Author: Abdoulaye Gamatié, Anastasiia Butko, David Novo, Gilles Sassatelli, Florent Bruguier, Lionel Torres, Michel Robert, Conception et Test de Systèmes MICroélectroniques ( SysMIC ), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier ( LIRMM ), Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Conception et Test de Systèmes MICroélectroniques (SysMIC), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)
Subjects: [INFO.INFO-AR]Computer Science [cs]/Hardware Architecture [cs.AR], Computer science, 02 engineering and technology, [INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], [ INFO.INFO-SE ] Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], 01 natural sciences, gem5, Kernel (linear algebra), 0103 physical sciences, single-ISA heterogeneous, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, [ INFO.INFO-ES ] Computer Science [cs]/Embedded Systems, Full-system simulation, Multicore architecture, 010302 applied physics, Multi-core processor, accuracy, multicore, Chip, 020202 computer hardware & architecture, Power (physics), Computer architecture, ARM big.LITTLE, Power consumption, [INFO.INFO-ES]Computer Science [cs]/Embedded Systems, [ INFO.INFO-AR ] Computer Science [cs]/Hardware Architecture [cs.AR], McPAT, Energy (signal processing), performance, Efficient energy use, energy
Abstract: International audience; Single-ISA heterogeneous multicore processors have gained increasing popularity with the introduction of recent technologies such as ARM big.LITTLE. These processors offer increased energy efficiency through combining low power in- order cores with high performance out-of-order cores. Efficiently exploiting this attractive feature requires careful management so as to meet the demands of targeted applications. In this paper, we explore the design of those architectures based on the ARM big.LITTLE technology by modeling performance and power in gem5 and McPAT frameworks. Our models are validated w.r.t. the Samsung Exynos 5 Octa (5422) chip. We show average errors of 20% in execution time, 13% for power consumption and 24% for energy-to-solution.
Published: 2016
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154. Performance Prediction of Application Mapping in Manycore Systems with Artificial Neural Networks

Author: Abdoulaye Gamatié, Roman Ursu, Manuel Selva, Gilles Sassatelli, Conception et Test de Systèmes MICroélectroniques ( SysMIC ), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier ( LIRMM ), Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), European Project : 611411,EC:FP7:ICT,FP7-ICT-2013-10,DREAMCLOUD ( 2013 ), Conception et Test de Systèmes MICroélectroniques (SysMIC), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), European Project: 611411,EC:FP7:ICT,FP7-ICT-2013-10,DREAMCLOUD(2013), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)
Subjects: [INFO.INFO-AR]Computer Science [cs]/Hardware Architecture [cs.AR], Computer science, Distributed computing, Real-time computing, Automotive industry, 02 engineering and technology, [INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], [ INFO.INFO-SE ] Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE], 01 natural sciences, Energy requirement, Resource Allocation, Manycore Embedded Systems, Encoding (memory), 0103 physical sciences, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Performance prediction, Resource management, [ INFO.INFO-ES ] Computer Science [cs]/Embedded Systems, Artificial Neural Networks, 010302 applied physics, Artificial neural network, business.industry, 020202 computer hardware & architecture, Key (cryptography), Performance Prediction, Resource allocation, [INFO.INFO-ES]Computer Science [cs]/Embedded Systems, [ INFO.INFO-AR ] Computer Science [cs]/Hardware Architecture [cs.AR], business
Abstract: International audience; The growing demand for smarter high-performance embedded systems leads to the integration of multiple functionalitiesin on-chip systems with tens (even hundreds) of cores. This trend opens a very challenging question about the optimalresource allocation in those manycore systems. Answering this question is key to meet the performance and energy requirements. This paper deals with a learning technique applicable to manycore systems in order to predict mapping-related performances. The resulting prediction models can enable to improve dynamic resource allocation decisions. Our proposal is demonstrated on two automotive application case studies with very promising results.
Published: 2016
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155. Approximability and Exact Resolution of the Multidimensional Binary Vector Assignment Problem

Author: Rodolphe Giroudeau, Marin Bougeret, Guillerme Duvillié, Algorithmes, Graphes et Combinatoire (ALGCO), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Méthodes Algorithmes pour l'Ordonnancement et les Réseaux (MAORE), Lirmm, and Montpellier II
Subjects: [INFO.INFO-CC]Computer Science [cs]/Computational Complexity [cs.CC], Control and Optimization, Binary number, 0102 computer and information sciences, 02 engineering and technology, Disjoint sets, 01 natural sciences, Set (abstract data type), Combinatorics, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, Informatique mathématique, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Discrete Mathematics and Combinatorics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Mathematics, Discrete mathematics, Multiset, Unique games conjecture, Informatique générale, Applied Mathematics, [INFO.INFO-RO]Computer Science [cs]/Operations Research [cs.RO], Computer Science Applications, 020202 computer hardware & architecture, Computational Theory and Mathematics, 010201 computation theory & mathematics, 030220 oncology & carcinogenesis, Theory of computation, Tuple, Assignment problem, Resolution (algebra)
Abstract: In this paper we consider the multidimensional binary vector assignment problem. An input of this problem is defined by m disjoint multisets $$V^1, V^2, \ldots , V^m$$ , each composed of n binary vectors of size p. An output is a set of n disjoint m-tuples of vectors, where each m-tuple is obtained by picking one vector from each multiset $$V^i$$ . To each m-tuple we associate a p dimensional vector by applying the bit-wise AND operation on the m vectors of the tuple. The objective is to minimize the total number of zeros in these n vectors. We denote this problem by , and the restriction of this problem where every vector has at most c zeros by . was only known to be -hard, even for . We show that, assuming the unique games conjecture, it is -hard to -approximate for any fixed and . This result is tight as any solution is a -approximation. We also prove without assuming UGC that is -hard even for . Finally, we show that is polynomial-time solvable for fixed (which cannot be extended to ).
Published: 2016
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156. Substantive irrationality in cognitive systems

Author: Bisquert, Pierre, Croitoru, Madalina, Dupin De Saint-Cyr, Florence, Hecham, Abdelraouf, Graphs for Inferences on Knowledge (GRAPHIK), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Ingénierie des Agro-polymères et Technologies Émergentes (UMR IATE), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Argumentation, Décision, Raisonnement, Incertitude et Apprentissage (IRIT-ADRIA), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Toulouse Mind & Brain Institut (TMBI), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), ANR-12-CORD-0012,Qualinca,Qualité et interopérabilité de grands catalogues documentaires(2012), Ingénierie des Agro-polymères et Technologies Émergentes ( IATE ), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement ( CIRAD ) -Université de Montpellier ( UM ) -Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques ( UM2 ) -Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier ( Montpellier SupAgro ) -Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques ( Montpellier SupAgro ), Graphs for Inferences on Knowledge ( GRAPHIK ), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier ( LIRMM ), Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Inria Sophia Antipolis - Méditerranée ( CRISAM ), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ), Institut de recherche en informatique de Toulouse ( IRIT ), Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Université Toulouse 1 Capitole ( UT1 ) -Université Toulouse - Jean Jaurès ( UT2J ) -Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), ANR-12-CORD-0012,Qualinca,Qualité et interopérabilité de grands catalogues documentaires ( 2012 ), Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT (FRANCE), Institut National de la Recherche Agronomique - INRA (FRANCE), Institut National de la Recherche en Informatique et en Automatique - INRIA (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), Université Toulouse - Jean Jaurès - UT2J (FRANCE), Université Toulouse 1 Capitole - UT1 (FRANCE), Université de Montpellier (FRANCE), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier - LIRMM (Montpellier, France), Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université de Montpellier (UM)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Université Toulouse 1 Capitole (UT1)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université de Montpellier (UM)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), and Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE)
Subjects: Logique en informatique, [ INFO ] Computer Science [cs], processus cognitif, Cognitive Process, Informatique et langage, Intelligence artificielle, Apprentissage, [INFO.INFO-AI]Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI], Irrational System, cognitive system, Artificial Intelligence, argumentation, système irrationnel, dual process theory, [INFO]Computer Science [cs], [ INFO.INFO-AI ] Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI]
Abstract: International audience; In this paper we approach both procedural and substantive irrationality of artificial agent cognitive systems and consider that when it is not possible for an agent to make a logical inference (too expensive cognitive effort or not enough knowledge) she might replace certain parts of the logical reasoning with mere associations.
Published: 2016
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157. A measure of cortico-cortical potentials evoked by 10Hz direct electrical stimulation of the brain and by means of a differential recording mode of electrocorticographic signals

Author: Hugues Duffau, Francois Bonnetblanc, David Guiraud, Marion Vincent, Olivier Rossel, Cognition, Action, et Plasticité Sensorimotrice [Dijon - U1093] (CAPS), Université de Bourgogne (UB)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Institut Universitaire de France (IUF), Ministère de l'Education nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche (M.E.N.E.S.R.), Control of Artificial Movement and Intuitive Neuroprosthesis (CAMIN), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Institut des Neurosciences de Montpellier (INM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM), Neurochirurgie [Hôpital Gui de Chauliac], Centre Hospitalier Régional Universitaire [Montpellier] (CHRU Montpellier)-Hôpital Gui de Chauliac [Montpellier], Bonnetblanc, François, Centre Hospitalier Régional Universitaire [Montpellier] (CHRU Montpellier)-Hôpital Gui de Chauliac [CHU Montpellier], Centre Hospitalier Régional Universitaire [Montpellier] (CHRU Montpellier), Cognition, Action, et Plasticité Sensorimotrice [Dijon - U1093] ( CAPS ), Université de Bourgogne ( UB ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ), Institut Universitaire de France ( IUF ), Ministère de l'Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche ( M.E.N.E.S.R. ), Control of Artificial Movement and Intuitive Neuroprosthesis ( CAMIN ), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier ( LIRMM ), Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Inria Sophia Antipolis - Méditerranée ( CRISAM ), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ), Institut des Neurosciences de Montpellier - Déficits sensoriels et moteurs ( INM ), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Université de Montpellier ( UM ), Centre Hospitalier Régional Universitaire [Montpellier] ( CHRU Montpellier ) -Hôpital Gui de Chauliac, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), and Institut des Neurosciences de Montpellier - Déficits sensoriels et moteurs (INM)
Subjects: Stimulation, Current amplitude, Neurosurgical Procedures, 050105 experimental psychology, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, Strips, Humans, 0501 psychology and cognitive sciences, Anesthesia, [ SDV.IB ] Life Sciences [q-bio]/Bioengineering, [SDV.NEU] Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC], Wakefulness, Evoked Potentials, Electrodes, Real-time systems, Physics, [SDV.IB] Life Sciences [q-bio]/Bioengineering, Brain Mapping, 05 social sciences, Brain, Electric Stimulation, Functional mapping, Electrophysiology, Electric potential, [ SDV.NEU ] Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC], Notch filters, Surgery, [SDV.NEU]Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC], [SDV.IB]Life Sciences [q-bio]/Bioengineering, Electrocorticography, Neuroscience, 030217 neurology & neurosurgery, Electrical brain stimulation
Abstract: International audience; Direct electrical stimulation (DES) at 60 Hz is used to perform real-time functional mapping of the brain during wide-awake neurosurgery. The electrophysiological effects of DES are largely unknown, locally and at a more remote distance. Here, by lowering the DES frequency to 10 Hz and by using a differential recording mode of electro-corticographic (ECoG) signals to improve the focality, we were able to record cortico-cortical evoked potentials easily with standard current amplitude of stimulation (2 mA). DES applied at 10 Hz and differential recording of ECoG could be used to map on-line the connectivity between different sub-cortical and cortical areas with a higher spatial accuracy.
Published: 2016
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158. Superstring Graph: A New Approach for Genome Assembly

Author: Bastien Cazaux, Gustavo Sacomoto, Eric Rivals, Méthodes et Algorithmes pour la Bioinformatique (MAB), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Institut de Biologie Computationnelle (IBC), Université de Montpellier (UM)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Baobab, Département PEGASE [LBBE] (PEGASE), Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive - UMR 5558 (LBBE), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive - UMR 5558 (LBBE), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Equipe de recherche européenne en algorithmique et biologie formelle et expérimentale (ERABLE), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Università degli Studi di Bergamo, Riccardo Dondi, Guillaume Fertin, Giancarlo Mauri, LIRMM - Equipe MAB, INRIA Rhône-Alpes and Université Lyon 1, CNRS, ANR-12-BS02-0008,Colib'read,Méthodes d'extraction d'information biologique dans les données HTS non assemblées(2012), ANR-11-BINF-0002,IBC,Institut de biologie Computationnelle(2011), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and ANR-11-BINF-0002,IBC,Institut de Biologie Computationnelle de Montpellier(2011)
Subjects: 0301 basic medicine, stringology, shortest superstring, Suffix tree, [INFO.INFO-DS]Computer Science [cs]/Data Structures and Algorithms [cs.DS], Sequence assembly, Genomics, 0102 computer and information sciences, assembler, [INFO.INFO-DM]Computer Science [cs]/Discrete Mathematics [cs.DM], 01 natural sciences, De Bruijn graph, contig, law.invention, 03 medical and health sciences, symbols.namesake, law, overlap, read, [INFO.INFO-DL]Computer Science [cs]/Digital Libraries [cs.DL], [INFO]Computer Science [cs], Greedy algorithm, Time complexity, approximation, Mathematics, De Bruijn sequence, sequence, Substring, 030104 developmental biology, 010201 computation theory & mathematics, NGS, string, symbols, greedy, [INFO.INFO-BI]Computer Science [cs]/Bioinformatics [q-bio.QM], Algorithm
Abstract: International audience; With the increasing impact of genomics in life sciences, the inference of high quality, reliable, and complete genome sequences is becoming critical. Genome assembly remains a major bottleneck in bioin-formatics: indeed, high throughput sequencing apparatus yield millions of short sequencing reads that need to be merged based on their overlaps. Overlap graph based algorithms were used with the first generation of sequencers, while de Bruijn graph (DBG) based methods were preferred for the second generation. Because the sequencing coverage varies locally along the molecule, state-of-the-art assembly programs now follow an iterative process that requires the construction of de Bruijn graphs of distinct orders (i.e., sizes of the overlaps). The set of resulting sequences, termed unitigs, provide an important improvement compared to single DBG approaches. Here, we present a novel approach based on a digraph, the Superstring Graph, that captures all desired sizes of overlaps at once and allows to discard unreliable overlaps. With a simple algorithm, the Superstring Graph delivers sequences that includes all the unitigs obtained from multiple DBG as substrings. In linear time and space, it combines the efficiency of a greedy approach to the advantages of using a single graph. In summary, we present a first and formal comparison of the output of state-of-the-art genome assemblers.
Published: 2016
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159. Preference Handling in Decision-Making Problems

Author: Patel, Namrata, Graphs for Inferences on Knowledge (GRAPHIK), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Université de Montpellier, Souhila Kaci, Roland Ducournau, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Université Montpellier, Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier ( LIRMM ), Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM)
Subjects: Tools with AI, Recommender Systems, Preference semantics, Préférences, Sémantiques de Préférences, Système de recommandation, [INFO.INFO-AI]Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI], Elicitation de préférences, Préférences Comparatives, Applications IA, [ SCCO.COMP ] Cognitive science/Computer science, Preferences, Preference Theory, [INFO]Computer Science [cs], Preference elicitation, Comparative Preference Statements
Abstract: Intelligent `services’ are increasingly used on e-commerce platforms to provide assistance to customers. In this context, preferences have gained rapid interest for their utility in solving problems related with decision making. Research on preferences in artificial intelligence (AI) has shed light on various ways of tackling this problem, ranging from the acquisition of preferences to their formal representation and eventually their proper manipulation. Following a recent trend of stepping back and looking at decision-support systems from the user’s point of view, i.e. designing them on the basis of psychological, linguistic and personal considerations, we take up the task of developing an``intelligent” tool which uses comparative preference statements for personalised decision support. We tackle and contribute to different branches of research on preferences in AI: (1) their acquisition (2) their formal representation and (3) their implementation. We first address a bottleneck in preference acquisition by proposing a method of acquiring user preferences, expressed in natural language (NL), which favours their formal representation and further manipulation. We then focus on the theoretical aspects of handling comparative preference statements for decision support. We finally describe our tool for product recommendation that uses: (1) a review-based analysis to generate a product database, (2) an interactive preference elicitation unit to guide users to express their preferences, and (3) a reasoning engine that manipulates comparative preference statements to generate a preference-based ordering on outcomes as recommendations.; Il y a une forte croissance, à nos jours, de «services» intelligents proposés aux clients sur les plates-formes de commerce électronique, destinés à une assistance personnalisée. L'étude de préférences a suscité un grand intérêt dans ce contexte, grâce à leur utilisation dans la résolution de problèmes liés à la prise de décision. En effet, la recherche sur les préférences en intelligence artificielle (IA) propose différentes manières d'aborder ce problème : de l'acquisition des préférences à leur représentation formelle et, éventuellement, à leur gestion suivant plusieurs méthodes de raisonnement. Dans cette thèse, nous adressons la problématique de la mise en œuvre de préférences comparatives pour l'aide à la décision par le développement d'un système interactif «intelligent» de recommandations personnalisées. Nous suivons une tendance récente, et le concevons sur une base de considérations psychologiques, linguistiques et personnelles. Nous contribuons ainsi aux domaines suivants de préférences en IA : (1) leur acquisition, (2) leur représentation, et (3) leur mise en œuvre. Nous examinons d'abord un goulot d'étranglement dans l'acquisition de préférences et proposons une méthode d'acquisition de préférences exprimées en langage naturel (LN), qui permet leur représentation formelle en tant que préférences comparatives. Nous étudions ensuite les aspects théoriques de la représentation et du raisonnement avec les préférences comparatives pour aide à la décision. Finalement, nous décrivons notre outil de recommandations qui utilise : (1) une base de données de produits qualifiée par une analyse de critiques d'utilisateurs, (2) une approche interactive pour guider les utilisateurs à exprimer leurs préférences comparatives, et (3) un moteur de raisonnement qui manipule ces préférences afin de proposer une recommandation basée sur les préférences de l'utilisateur.
Published: 2016

160. Flot automatique d’évaluation pour l’exploration d’architectures à base de mémoires non volatiles

Author: Delobelle , Thibaud, Péneau , Pierre-Yves, senni , sophiane, Bruguier , Florent, Gamatié , Abdoulaye, Sassatelli , Gilles, Torres , Lionel, ADAptive Computing (ADAC), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), ANR-15-CE25-0007,CONTINUUM,Continuum de Conception pour Noeuds de Calculs Energétiquement-Efficaces de Prochaine Génération(2015), Conception et Test de Systèmes MICroélectroniques ( SysMIC ), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier ( LIRMM ), Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), and ANR : CONTINUUM,ANR-15-CE25-0007-01
Subjects: [INFO.INFO-AR]Computer Science [cs]/Hardware Architecture [cs.AR], [ INFO ] Computer Science [cs], [ INFO.INFO-ET ] Computer Science [cs]/Emerging Technologies [cs.ET], Technologies émergentes, Systèmes multicoeurs, STTMRAM, [INFO]Computer Science [cs], [INFO.INFO-ET]Computer Science [cs]/Emerging Technologies [cs.ET], [ INFO.INFO-AR ] Computer Science [cs]/Hardware Architecture [cs.AR], Exploration architecturale, gem5, Mémoires non-volatiles
Abstract: International audience; Dans cet article, nous présentons, à travers une combinaison judicieuse d’outils, la mise en œuvre d’un flot automatique d’évaluation pour l’exploration d’architectures permettant d’étudier les variations en surface, en puissance, en performance et en consommation énergétique de systèmes multicœurs intégrant des mémoires non volatiles. L’utilisation de ce flot est illustrée sur le benchmark NAS qui caractérise des algorithmes liés à la dynamique des fluides. L’impact de la variation du type de mémoire cache est évalué sur le temps d’exécution et l’énergie consommée.
Published: 2016

161. Test and characterization methodologies for advanced technology nodes

Author: Patel , Darayus Adil, Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Université Montpellier, Patrick Girard, Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier ( LIRMM ), and Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Subjects: Design, Test, Low Power, Self Heating, Electrical Characterization, [ INFO.INFO-OH ] Computer Science [cs]/Other [cs.OH], Reliability, Microélectronique, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics
Abstract: The introduction of nanometer technologies, has allowed the semiconductor industry to create nanoscale devices in combination with gigascale complexity. However, new technologies bring with them new challenges. In the era of large systems embedded in a single System-On-Chip and fabricated in continuously shrinking technologies, it is important to test and ensure fault-free operation of the whole system. The cost involved in semiconductor test has been steadily growing and testing techniques for integrated circuits are today facing many exciting and complex challenges. Although important advances have been made, existing test solutions are still unable to exhaustively cover all types of defects in advanced technology nodes. Consequently, innovative solutions are required to cope with new failure mechanisms under the constraints of higher density and complexity, cost and time to market pressure, product quality level and usage of low cost test equipment.The work of this thesis is focused on the development of silicon test and characterization methodologies that aid in the accurate detection and resolution of issues that may arise due to variability, manufacturing defects, wear-out or interference. A wide spectrum of these challenges has been addressed from a test perspective to ensure that the availability of effective test solutions does not become a bottleneck in the path towards further scaling. Additionally the advances and innovations introduced in the myriad domains of electronic design, reliability management, manufacturing process improvements etc. that call for the development of advanced, modular and agile test methodologies have been effectively covered within the scope of this work.This thesis presents the significant contributions made for enabling resolution of state of the art industrial test challenges via the design and implementation of novel test strategies (targeting the 28nm FDSOI technology node) for:•Detection & diagnosis of timing faults in standard cells.•Analysis of Setup and Hold margins within silicon.•Verification & reliability analysis of innovative test structures.•Analysis of on-chip self heating.•Enabling characterization and performance evaluation of high speed digital IPs.; Non traduit
Published: 2016

162. Extending GWAPs for Building Profile Aware Associative Networks

Author: Madalina Croitoru, Pierre Bisquert, Patrice Buche, Abdelraouf Hecham, Graphs for Inferences on Knowledge (GRAPHIK), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Ingénierie des Agro-polymères et Technologies Émergentes (UMR IATE), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), ANR-12-BS02-0003,ASPIQ,Techniques ASP pour l'interrogation d'informations web hétérogènes multisources à grande échelle(2012), ANR-12-CORD-0012,Qualinca,Qualité et interopérabilité de grands catalogues documentaires(2012), ANR-13-ALID-0002,Dur-Dur,Innovations agronomiques, techniques et organisationnelles au service de la DURabilité de la filière blé DUR(2013), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université de Montpellier (UM)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Graphs for Inferences on Knowledge ( GRAPHIK ), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier ( LIRMM ), Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Inria Sophia Antipolis - Méditerranée ( CRISAM ), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ), Ingénierie des Agro-polymères et Technologies Émergentes ( IATE ), and Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement ( CIRAD ) -Université de Montpellier ( UM ) -Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques ( UM2 ) -Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier ( Montpellier SupAgro ) -Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques ( Montpellier SupAgro )
Subjects: Subjectivity, Artificial intelligence, Représentation des connaissances, Knowledge representation and reasoning, Computer science, Working memory, business.industry, 020207 software engineering, 02 engineering and technology, Intelligence artificielle, Knowledge acquisition, [INFO.INFO-AI]Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI], Knowledge representation, 020204 information systems, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Profiling (information science), Subjectivité, business, [ INFO.INFO-AI ] Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI], Associative property
Abstract: International audience; Associative networks have been long used as a way to provide intelligent machines with a working memory and applied in various domains such as Natural Language Processing or customer associations analysis. While giving out numerous practical advantages, existing Games With a Purpose (GWAPs) for eliciting associative networks cannot be employed in certain domains (for example in customer associations analysis) due to the lack of profile based filtering. In this paper we ask the following research question: “Does considering agents profile information when constructing an associative network by a game with a purpose allows to extract subjective information that might have been lost otherwise?”. In order to answer this question we present the KAT (Knowledge AcquisiTion) game that extends upon the state of the art by considering agent profiling. We formalise the game, implement it and carry out a pilot study that validates the above mentioned research hypothesis.
Published: 2016
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163. Packing and Covering Immersion Models of Planar subcubic Graphs

Author: Dimitrios M. Thilikos, Jean-Florent Raymond, O-joung Kwon, Archontia C. Giannopoulou, Institut für Softwaretechnik und Theoretische Informatik [EECS-TUB], Fakultät Elektrotechnik und Informatik [TUB], Technical University of Berlin / Technische Universität Berlin (TU)-Technical University of Berlin / Technische Universität Berlin (TU), Faculty of Mathematics, Informatics, and Mechanics [Warsaw] (MIMUW), University of Warsaw (UW), Computer and Automation Research Institute [Budapest] (MTA SZTAKI ), Algorithmes, Graphes et Combinatoire (ALGCO), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), National and Kapodistrian University of Athens (NKUA), (Polish) National Science Centre grant PRELUDIUM 2013/11/N/ST6/02706, European Project: 280152,EC:FP7:ERC,ERC-2011-StG_20101014,PARAMTIGHT(2012), Technische Universität Berlin ( TUB ) -Technische Universität Berlin ( TUB ), Faculty of Mathematics, Informatics, and Mechanics [Warsaw], University of Warsaw ( UW ), Computer and Automation Research Institute [Budapest] ( MTA SZTAKI ), Algorithmes, Graphes et Combinatoire ( ALGCO ), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier ( LIRMM ), Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), National and Kapodistrian University of Athens, European Project : 280152,EC:FP7:ERC,ERC-2011-StG_20101014,PARAMTIGHT ( 2012 ), Technische Universität Berlin (TU)-Technische Universität Berlin (TU), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)
Subjects: Graph immersions, 0102 computer and information sciences, G.2.2, [INFO.INFO-DM]Computer Science [cs]/Discrete Mathematics [cs.DM], 01 natural sciences, law.invention, Combinatorics, Planar, Graph power, law, Line graph, Graph minor, FOS: Mathematics, Mathematics - Combinatorics, Erdős–Pósa property, 0101 mathematics, Mathematics, Discrete mathematics, 010102 general mathematics, QA75 Electronic computers. Computer science / számítástechnika, számítógéptudomány, [ INFO.INFO-DM ] Computer Science [cs]/Discrete Mathematics [cs.DM], Graph, Vertex (geometry), Packings and coverings in graphs, 010201 computation theory & mathematics, 05C75, Path graph, Combinatorics (math.CO)
Abstract: A graph $H$ is an immersion of a graph $G$ if $H$ can be obtained by some sugraph $G$ after lifting incident edges. We prove that there is a polynomial function $f:\Bbb{N}\times\Bbb{N}\rightarrow\Bbb{N}$, such that if $H$ is a connected planar subcubic graph on $h>0$ edges, $G$ is a graph, and $k$ is a non-negative integer, then either $G$ contains $k$ vertex/edge-disjoint subgraphs, each containing $H$ as an immersion, or $G$ contains a set $F$ of $f(k,h)$ vertices/edges such that $G\setminus F$ does not contain $H$ as an immersion.
Published: 2016
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164. Construction d’un gold standard pour les données agronomiques

Author: Chentli, Imène, Larmande, Pierre, Todorov, Konstantin, Institut de Biologie Computationnelle (IBC), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Scientific Data Management (ZENITH), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Diversité, adaptation, développement des plantes (UMR DIADE), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), WEB Architecture x Semantic WEB x WEB of Data (WEB3), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Biologie Computationnelle IBC, LIRMM, Université de Montpellier (UM)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), WEB-CUBE, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), and Fuzziness, Alignments, Data & Ontologies (FADO)
Subjects: Agronomie, Systèmes Questions-Réponses, Web Sémantique, [INFO.INFO-IR]Computer Science [cs]/Information Retrieval [cs.IR], Interrogation de données, [INFO]Computer Science [cs], [INFO.INFO-BI]Computer Science [cs]/Bioinformatics [q-bio.QM], SPARQL, Données de référence, Traitement de Langage Naturel
Abstract: International audience; Dans le contexte des ressources agronomiques et au jour d’aujourd'hui, il n’existe ni de données de référence ni de questions adaptées au domaine pour évaluer les interfaces dotées de Systèmes à Questions-Réponses (SQR). A cet effet, nous avons construit un étalon-or (gold standard) constitué d’un ensemble de questions de référence formulées en langage naturel et leur correspondance en langage SPARQL. Les ressources d’Agronomic LinkedData constituent le jeu de données de référence pour la grande richesse de la base de connaissances.
Published: 2016

165. Speed and accuracy dilemma in NoC simulation: What about memory impact?

Author: David Novo, Gilles Sassatelli, Abdoulaye Gamatié, Manuel Selva, Conception et Test de Systèmes MICroélectroniques (SysMIC), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), European Project: 611411,EC:FP7:ICT,FP7-ICT-2013-10,DREAMCLOUD(2013), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Conception et Test de Systèmes MICroélectroniques ( SysMIC ), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier ( LIRMM ), Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), and European Project : 611411,EC:FP7:ICT,FP7-ICT-2013-10,DREAMCLOUD ( 2013 )
Subjects: [ INFO.INFO-MO ] Computer Science [cs]/Modeling and Simulation, Computer science, 0211 other engineering and technologies, 02 engineering and technology, Object-oriented modeling, SystemC, Factor (programming language), 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, 021106 design practice & management, computer.programming_language, Application programming interface, business.industry, Limiting, [INFO.INFO-MO]Computer Science [cs]/Modeling and Simulation, 020202 computer hardware & architecture, Network on a chip, Computer architecture, Embedded system, Programming abstraction, Memory footprint, business, NoC, computer, Simulation
Abstract: International audience; Network on Chip (NoC) communication infrastruc-tures are increasingly being used in modern manycore architec-tures. Many industrial and research NoC simulators have been proposed in the last years in order to facilitate the design of such communication infrastructures. As any simulator, all of them have to trade off speed and accuracy. Simulation time directly depends on the simulation accuracy. It also directly depends on the complexity of the system to be simulated, e.g., the number of cores and their unit complexity. In this work, we show that the memory footprint of NoC simulators can be a serious factor limiting the simulation of manycore architectures with a large number of cores. We first quantitatively compare the memory footprint of a transactional level modeling NoC simulator and its cycle-accurate counterpart to show that memory footprint is a concern. Then, we show that memory footprint is also largely impacted by the choice of the programming abstraction by comparing two cycle-accurate simulators written using different application programming interfaces, i.e., plain C++ and SystemC.
Published: 2016
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166. Hitting minors, subdivisions, and immersions in tournaments

Author: Jean-Florent Raymond, Algorithmes, Graphes et Combinatoire (ALGCO), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Technische Universität Berlin (TU), PRELUDIUM 2013/11/N/ST6/02706 grant f the Polish National Science Center (NCN), Department of Mathematics, Computer Science and Mechanics [Warsaw], University of Warsaw ( UW ), Algorithmes, Graphes et Combinatoire ( ALGCO ), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier ( LIRMM ), and Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Subjects: FOS: Computer and information sciences, Mathematics::Combinatorics, Discrete Mathematics (cs.DM), Computer Science::Discrete Mathematics, 05C70, [ INFO.INFO-DM ] Computer Science [cs]/Discrete Mathematics [cs.DM], G.2.2, [INFO.INFO-DM]Computer Science [cs]/Discrete Mathematics [cs.DM], Computer Science - Discrete Mathematics
Abstract: The Erd\H{o}s-P\'osa property relates parameters of covering and packing of combinatorial structures and has been mostly studied in the setting of undirected graphs. In this note, we use results of Chudnovsky, Fradkin, Kim, and Seymour to show that, for every directed graph $H$ (resp. strongly-connected directed graph $H$), the class of directed graphs that contain $H$ as a strong minor (resp. butterfly minor, topological minor) has the vertex-Erd\H{o}s-P\'osa property in the class of tournaments. We also prove that if $H$ is a strongly-connected directed graph, the class of directed graphs containing $H$ as an immersion has the edge-Erd\H{o}s-P\'osa property in the class of tournaments., Comment: Accepted to Discrete Mathematics & Theoretical Computer Science. Difference with the previous version: use of the DMTCS article class. For a version with hyperlinks see the previous version
Published: 2016
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167. Augmented L1 adaptive control of an actuated knee joint exoskeleton: From design to real-time experiments

Author: M.S. Ben Abdessalem, Yacine Amirat, Samer Mohammed, Hala Rifai, Ahmed Chemori, SIRIUS, Laboratoire Images, Signaux et Systèmes Intelligents (LISSI), Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12), Conception et commande de robots pour la manipulation (DEXTER), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Laboratoire Images, Signaux et Systèmes Intelligents ( LISSI ), Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 ( UPEC UP12 ) -Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 ( UPEC UP12 ), Conception et commande de robots pour la manipulation ( DEXTER ), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier ( LIRMM ), Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Robotique médicale et mécanismes parallèles (DEXTER), and Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 030506 rehabilitation, 0209 industrial biotechnology, Engineering, Adaptive control, Proportional control, 02 engineering and technology, Knee Joint, [SPI.AUTO]Engineering Sciences [physics]/Automatic, 03 medical and health sciences, 020901 industrial engineering & automation, Control theory, [ SPI.AUTO ] Engineering Sciences [physics]/Automatic, Actuated knee joint exoskeleton, Assistance-as-needed rehabilitation, Resistive touchscreen, business.industry, Control engineering, Exoskeleton, Nonlinear system, Nonlinear proportional control, Filter (video), Trajectory tracking, Augmented L1 adaptive control, Trajectory, 0305 other medical science, business
Abstract: International audience; This paper deals with the control of a lower limb exoskeleton acting on the knee joint level. Classical L1 adaptive control law is proposed to ensure assistance-as-needed and resistive rehabilitation following a desired trajectory considered defined by a therapeutic doctor. This control law introduces a time lag within the desired trajectory tracking because of the presence of a filter in its structure. In order to mitigate this drawback, the classical L1 adaptive control is augmented by a nonlinear proportional control. The classical and augmented L1 adaptive control laws are tested in real-time using the exoskeleton EICOSI of LISSI-lab. Real-time experimental results highlight the utility of these control laws in assistance-as-needed and resistive rehabilitation. They also show the effectiveness of the augmented version of the L1 adaptive control.
Published: 2016
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168. Hardware security: From concept to application

Author: Lionel Torres, Pascal Benoit, Lilian Bossuet, Florent Bruguier, Conception et Test de Systèmes MICroélectroniques ( SysMIC ), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier ( LIRMM ), Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire Hubert Curien [Saint Etienne] ( LHC ), Université Jean Monnet [Saint-Étienne] ( UJM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Conception et Test de Systèmes MICroélectroniques (SysMIC), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Laboratoire Hubert Curien [Saint Etienne] (LHC), and Institut d'Optique Graduate School (IOGS)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Engineering, Hardware security module, Data Security, Data security, Context (language use), 02 engineering and technology, Computer security, computer.software_genre, Education, Electromagnetic Analysis, Identity theft, Side-Channel Attacks, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, ComputingMilieux_COMPUTERSANDEDUCATION, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, Cloud computing security, business.industry, 4. Education, 05 social sciences, 050301 education, Embedded System Security, Power Analysis, Secure by design, 020202 computer hardware & architecture, Software security assurance, Security through obscurity, Security, Cryptography, [ SPI.NANO ] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, business, 0503 education, computer
Abstract: International audience; With the advent of the Internet of Things (IoT), electronics devices are everywhere in our lives. This omnipresence implies a growing of security issues (data or identity theft, hostile takeover of sensitive equipments. . . ). To counter security vulnerabilities, ”Security by Design” methods are being developed. It advises to think about security from the beginning of the conception at both software and hardware levels. Therefore, it is necessary to create new pedagogical support to form engineers to this method. In this context, the French national coordination for microelectronics education has launched a program targeting hardware security instruction. Four main courses were developed addressing students from high-school level to PhD level. This paper presents the three-day Master/PhD training which includes theoretical lectures and practical labs. Since 2014, more than 1000 students have followed this training.
Published: 2016
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169. Fouille de motifs en parallèle dans des environnements massivement distribués

Author: Salah, Saber, Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier ( LIRMM ), Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Université Montpellier, Florent Masseglia, Scientific Data Management (ZENITH), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Université de Montpellier, Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)
Subjects: [INFO.INFO-DB]Computer Science [cs]/Databases [cs.DB], Data distribution, Données distribuées, [INFO.INFO-IR]Computer Science [cs]/Information Retrieval [cs.IR], [ SCCO.COMP ] Cognitive science/Computer science, [SCCO.COMP]Cognitive science/Computer science, Extraction de motifs, Pattern Mining, Classification, Extraction des motifs
Abstract: Since few decades ago, the volume of data has been increasingly growing. The rapid advances that have been made in computer storage have offered a great flexibility in storing very large amounts of data. The processing of these massive volumes of data have opened up new challenges in data mining. In particular, frequent itemset mining (FIM) algorithms have shown poor performances when processing large quantities of data. This is particularly the case when i) the data tends to be very large and/or ii) the minimum support threshold is very low. Despite the answers that frequent itemset mining methods can provide about the data, some hidden relationships cannot be easily driven and detected inside the data. This is specifically the case when the data is very large and massively distributed. To this end, a careful analysis of the informativeness of the itemsets would give more explanation about the existing correlations and relationships inside the data. However, digging through very large amount of data to determine a set of maximally informative itemsets (of a given size k) presents a major challenge in data mining. This is particularly the case when the size k of the informative itemsets to be discovered is very high.In this thesis, first we address the problem of frequent itemset mining in big data. We call for specific data placement techniques in massively distributed environments to improve the performance of parallel frequent itemset mining (PFIM) algorithms. We thoroughly study and investigate the impact of combining such a frequent itemset algorithm with a specific data placement strategy. We show that an adequate placement of the data in a massively distributed environment along with a specific frequent itemset mining algorithm can make a mining process either inoperative or completely significant. We propose ODPR (Optimal Data-Process Relationship) our solution for fast mining of frequent itemsets in MapReduce. Our method allows discovering itemsets from massive data sets, where standard solutions from the literature do not scale. Indeed, in a massively distributed environment, the arrangement of both the data and the different processes can make the global job either completely inoperative or very effective. Our proposal has been evaluated using real-world data sets and the results illustrate a significant scale-up obtained with very minimum support which confirms the effectiveness of our approach. Generally, in a massively distributed environment (e.g., MapReduce or Spark), minimizing the number of jobs results in a significant performance of the process being executed. In the case of frequent itemset mining problem, discovering frequent itemsets in just one simple job would be preferable. To this end, we propose a highly scalable, parallel frequent itemset mining algorithm, namely Parallel Absolute Top Down (PATD). PATD algorithm renders the mining process of very large databases (up to Terabytes of data) simple and compact. Its mining process is made up of only one parallel job, which dramatically reduces the mining runtime, the communication cost and the energy power consumption overhead, in a distributed computational platform. Based on a clever and efficient data partitioning strategy, namely Item Based Data Partitioning (IBDP), the PATD algorithm mines each data partition independently, relying on an absolute minimum support instead of a relative one. PATD has been extensively evaluated using real-world data sets. Our experimental results suggest that PATD algorithm is significantly more efficient and scalable than alternative approaches.The second problem which we address in this thesis is discovering maximally informative k-itemsets (miki) in big data based on joint entropy. We propose PHIKS (Parallel Highly Informative K-ItemSet) a highly scalable, parallel miki mining algorithm that renders the mining process of large scale databases (up to Terabytes of data) succinct and effective. Its mining process is made up of only two efficient parallel jobs. With PHIKS, we provide a set of significant optimizations for calculating the joint entropies of the miki having different sizes, which drastically reduces the execution time of the mining process. PHIKS has been extensively evaluated using massive real-world data sets. Our experimental results confirm the effectiveness of our proposal by the significant scale-up obtained with high itemsets length and over very large databases.; Le volume des données ne cesse de croître. À tel point qu’on parle aujourd’hui de "Big Data". La principale raison se trouve dans les progrès des outils informatique qui ont offert une grande flexibilité pour produire, mais aussi pour stocker des quantités toujours plus grandes. Les méthodes d’analyse de données ont toujours été confrontées à des quantités qui mettent en difficulté les capacités de traitement, ou qui les dépassent. Pour franchir les verrous technologiques associés à ces questions d’analyse, la communauté peut se tourner vers les techniques de calcul distribué. En particulier, l’extraction de motifs, qui est un des problèmes les plus abordés en fouille de données, présente encore souvent de grandes difficultés dans le contexte de la distribution massive et du parallélisme.Dans cette thèse, nous abordons deux sujets majeurs liés à l’extraction de motifs : les motifs fréquents, et les motifs informatifs (i.e., de forte entropie). Les algorithmes d’extraction des motifs fréquents peuvent montrer de mauvaises per-formances lors du traitement des grandes volumes des données. Ceci est particulièrement le cas lorsque i) les données tendent à être très grandes et/ou ii) le seuil de support minimum est très faible. Dans cette thèse, nous adressons ce problème en faisant appel à des techniques spécifiques de placement des données dans des environnements massivement distribués pour améliorer la performance des algorithmes d’extraction des motifs fréquents. Nous étudions soigneusement l’impact de la combinaison d’un algorithme d’extraction des motifs fréquents avec une stratégie particulière de placement des données. Dans un premier temps, nous montrons que le choix d’une stratégie de placement des données dans un environnement massivement distribué, associé à un algorithme spécifique d’extraction des motifs, a un très fort impact sur le processus d’extraction et peut aller jusqu’à le rendre inopérant. Nous proposons ODPR (Optimal Data-Process relation ship) une solution pour l’extraction des motifs fréquents dans MapReduce. Notre méthode permet de découvrir des motifs fréquents dans des grandes bases des données, là où les solutions standard de la littérature ne passent pas à l’échelle. Notre proposition a été évaluée en utilisant des données du monde réel. Nos différents résultats illustrent la capacité de notre approche à passer à l’échelle, même avec un support minimum très faible, ce qui confirme l’efficacité de notre approche. Sur la base de ce premier résultat, nous avons étendu ce travail en poussant encore un peu les possibilités apportées par le calcul distribué. Généralement, dans un environnement massivement distribué, la performance globale d’un processus est améliorée quand on peut minimiser le nombre de "jobs" (les "aller/retours" entre les machines distribuées). Cela impacte le temps d’exécution, mais aussi le transfert de données, etc. Dans le cas de l’extraction des motifs fréquents, la découverte des motifs fréquents en un seul job simplifié serait donc préférable. Nous proposons Parallel Absolute Top Down (PATD), un algorithme parallèle d’extraction des motifs fréquents qui minimise ces échanges. PATD rend le processus d’extraction des motifs fréquents dans les grandes bases des données (au moins 1 Téraoctets de données) simple et compact. Son processus d’extraction est constitué d’un seul job, ce qui réduit considérablement le temps d’exécution, les coûts de communication et la consommation énergétique dans une plate-forme de calcul distribué. Faisant appel à une stratégie adaptée et efficace de partitionnement des données nommée IBDP (Item Based Data Partitioning), PATD est capable de fouiller chaque partition des données indépendamment, en se basant sur un seuil de support minimum absolu au lieu d’un seuil relatif. La performance de l’algorithme PATD a été évaluée avec des données du monde réel. Nos résultats expérimentaux suggèrent que PATD est largement plus efficace par rapport à d’autres approches. Malgré les réponses que les algorithmes d’extraction des motifs fréquents fournissent concernant les données, certaines relations cachées ne peuvent pas être facilement détectées dans les données. Cela est particulièrement le cas lorsque les données sont extrêmement grandes et qu’il faut faire appel à une distribution massive. Dans ce cas, une analyse minutieuse de l’information contenue dans les motifs, mesurée grâce à l’entropie, peut donner plus d’explications et de détails sur les corrélations et les relations entre les données. Cependant, explorer de très grandes quantités des données pour déterminer des motifs informatifs présente un défi majeur dans la fouille des données. Ceci est particulièrement le cas lorsque la taille des motifs à découvrir devient très grande.Dans un deuxième temps, nous adressons donc le problème de la découverte des motifs informatifs maximales de taille k (miki ou "maximally informative k-itemsets) dans les big data. Nous proposons PHIKS (Parallel Highly Informative K-ItemSet), un algorithme pour leur extraction en environnement distribué. PHIKS rend le processus d’extraction de miki dans des grandes bases de données simple et efficace. Son processus d’extraction se résume à deux jobs. Avec PHIKS, nous proposons un ensemble de techniques d’optimisation pour calculer l’entropie conjointe des motifs de différentes tailles. Ceci permet de réduire le temps d’exécution du processus d’extraction de manière significative. PHIKS a été évalué en utilisant des données massives de monde réel. Les résultats de nos expérimentations confirment l’efficacité de notre approche par le passage à l’échelle de notre approche sur des motifs de grande taille, à partir de très grandes volumes données.
Published: 2016

170. Bounds and approximation results for scheduling coupled-tasks with compatibility constraints

Author: Giroudeau, Rodolphe, K��nig, Jean-Claude, Darties, Benoit, Simonin, Gilles, Méthodes Algorithmes pour l'Ordonnancement et les Réseaux ( MAORE ), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier ( LIRMM ), Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire Electronique, Informatique et Image ( Le2i ), Université de Bourgogne ( UB ) -AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Insight Centre for Data Analytics [Dublin], Dublin City University [Dublin] ( DCU ), Méthodes Algorithmes pour l'Ordonnancement et les Réseaux (MAORE), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Laboratoire Electronique, Informatique et Image [UMR6306] (Le2i), Université de Bourgogne (UB)-École Nationale Supérieure d'Arts et Métiers (ENSAM), Arts et Métiers Sciences et Technologies, HESAM Université (HESAM)-HESAM Université (HESAM)-Arts et Métiers Sciences et Technologies, HESAM Université (HESAM)-HESAM Université (HESAM)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Dublin City University [Dublin] (DCU), Université de Bourgogne (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Arts et Métiers (ENSAM), and HESAM Université (HESAM)-HESAM Université (HESAM)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement
Subjects: FOS: Computer and information sciences, Computer Science - Computational Complexity, Computer Science - Data Structures and Algorithms, Data Structures and Algorithms (cs.DS), [INFO.INFO-RO]Computer Science [cs]/Operations Research [cs.RO], Computational Complexity (cs.CC), complexity, approximation, coupled-task, compatibility graph, [ INFO.INFO-RO ] Computer Science [cs]/Operations Research [cs.RO]
Abstract: International audience; This article is devoted to propose some lower and upper bounds for the coupled-tasks scheduling problem in presence of compatibility constraints according to classical complexity hypothesis ($\mathcal{P} \neq \mathcal{NP}$, $\mathcal{ETH}$). Moreover, we develop an efficient polynomial-time approximation algorithm for the specific case for which the topology describing the compatibility constraints is a quasi split-graph.
Published: 2016

171. Correlative electromagnetic analysis on an AES cryptoprocessor

Author: Bruguier, Florent, Conception et Test de Systèmes MICroélectroniques (SysMIC), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Conception et Test de Systèmes MICroélectroniques ( SysMIC ), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier ( LIRMM ), and Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Subjects: Security, Cryptography, [ SPI.NANO ] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, Security Attacks, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2016

172. The difference between electrical microstimulation and direct electrical stimulation – towards new opportunities for innovative functional brain mapping?

Author: David Guiraud, Mitsuhiro Hayashibe, Hugues Duffau, François Bonnetblanc, Guillaume Herbet, Marion Vincent, Olivier Rossel, Control of Artificial Movement and Intuitive Neuroprosthesis ( CAMIN ), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier ( LIRMM ), Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Inria Sophia Antipolis - Méditerranée ( CRISAM ), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ), Neurochirurgie [Hôpital Gui de Chauliac], Centre Hospitalier Régional Universitaire [Montpellier] ( CHRU Montpellier ) -Hôpital Gui de Chauliac, Institut des Neurosciences de Montpellier - Déficits sensoriels et moteurs ( INM ), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Université de Montpellier ( UM ), Cognition, Action, et Plasticité Sensorimotrice [Dijon - U1093] ( CAPS ), Université de Bourgogne ( UB ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ), Institut Universitaire de France ( IUF ), Ministère de l'Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche ( M.E.N.E.S.R. ), Control of Artificial Movement and Intuitive Neuroprosthesis (CAMIN), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Centre Hospitalier Régional Universitaire [Montpellier] (CHRU Montpellier)-Hôpital Gui de Chauliac [Montpellier], Institut des Neurosciences de Montpellier - Déficits sensoriels et moteurs (INM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM), Cognition, Action, et Plasticité Sensorimotrice [Dijon - U1093] (CAPS), Université de Bourgogne (UB)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Institut Universitaire de France (IUF), Ministère de l'Education nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche (M.E.N.E.S.R.), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Centre Hospitalier Régional Universitaire [Montpellier] (CHRU Montpellier)-Hôpital Gui de Chauliac [CHU Montpellier], Centre Hospitalier Régional Universitaire [Montpellier] (CHRU Montpellier), and Institut des Neurosciences de Montpellier (INM)
Subjects: [SPI.OTHER]Engineering Sciences [physics]/Other, 0301 basic medicine, [ SPI.OTHER ] Engineering Sciences [physics]/Other, Computer science, Stimulation, Brain mapping, [SPI]Engineering Sciences [physics], 03 medical and health sciences, Functional brain, 0302 clinical medicine, [ SPI ] Engineering Sciences [physics], Animals, Humans, Microstimulation, Wakefulness, [INFO.INFO-BT]Computer Science [cs]/Biotechnology, Electric stimulation, Brain function, Brain Mapping, Brain Neoplasms, functional brain mapping, General Neuroscience, Brain, electrophysiology, electrical microstimulation, direct electrical stimulation, Electric Stimulation, behaviour, 030104 developmental biology, Neuroscience, 030217 neurology & neurosurgery, [ INFO.INFO-BT ] Computer Science [cs]/Biotechnology
Abstract: Both electrical microstimulation (EMS) and direct electrical stimulation (DES) of the brain are used to perform functional brain mapping. EMS is applied to animal fundamental neuroscience experiments, whereas DES is performed in the operating theatre on neurosurgery patients. The objective of the present review was to shed new light on electrical stimulation techniques in brain mapping by comparing EMS and DES. There is much controversy as to whether the use of DES during wide-awake surgery is the ‘gold standard’ for studying the brain function. As part of this debate, it is sometimes wrongly assumed that EMS and DES induce similar effects in the nervous tissues and have comparable behavioural consequences. In fact, the respective stimulation parameters in EMS and DES are clearly different. More surprisingly, there is no solid biophysical rationale for setting the stimulation parameters in EMS and DES; this may be due to historical, methodological and technical constraints that have limited the experimental protocols and prompted the use of empirical methods. In contrast, the gap between EMS and DES highlights the potential for new experimental paradigms in electrical stimulation for functional brain mapping. In view of this gap and recent technical developments in stimulator design, it may now be time to move towards alternative, innovative protocols based on the functional stimulation of peripheral nerves (for which a more solid theoretical grounding exists).
Published: 2016
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173. Plateforme SECNUM : Sécurité Numérique

Author: Bruguier , Florent, Bonnaud , Olivier, Conception et Test de Systèmes MICroélectroniques (SysMIC), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Institut d'Électronique et des Technologies du numéRique (IETR), Université de Nantes (UN)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Conception et Test de Systèmes MICroélectroniques ( SysMIC ), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier ( LIRMM ), Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut d'Electronique et de Télécommunications de Rennes ( IETR ), Université de Nantes ( UN ) -Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Institut National des Sciences Appliquées - Rennes ( INSA Rennes ) -CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Nantes (UN)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Nantes Université (NU)-Université de Rennes 1 (UR1)
Subjects: [ SPI.NANO ] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: National audience
Published: 2016

174. Circuit and system fault tolerance techniques

Author: Wali , Imran, Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier ( LIRMM ), Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Université Montpellier, Arnaud Virazel, Patrick Girard, Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)
Subjects: Fault Tolerant Architectures, [ SPI.OTHER ] Engineering Sciences [physics]/Other, Digital Circuits, Circuits numériques, Architecture tolerant aux fautes, Microprocessors, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics, Microprocesseur
Abstract: Semiconductor is one of the most reliable inventions when engineered and used with longevity in mind. However, the increasing demand of fast and highly featured products has drastically changed the reliability realm in the recent years. The means of improving the reliability of nano-metric technology circuits encompass techniques that tackle reliability issues at the level of technology, design and manufacturing. Absolutely necessary but these techniques are almost inevitably imperfect. Therefore, it becomes essential to reduce the consequence of the "remaining" faults using fault tolerance techniques.This thesis focuses on improving and developing new low-power fault tolerance techniques that combine the attractive features of different types of redundancies to tackle permanent and transient faults and addresses the problem of error detection and confinement in modern microprocessor cores. Our case study implementation results show that a power saving of up to 20% can be achieved in comparison with fault tolerance techniques that use only one type of redundancy, and offer low-power lifetime reliability improvement.With the objective to further improve the efficiency in terms of cost and fault tolerance capability we present a design space exploration and an efficient cost-reliability trade-off analysis methodology to selectively harden logic circuits using hybrid fault tolerant techniques. The outcome of the two studies establish that hybrid fault tolerant approaches provide a good foundation for building low-power reliable circuits and systems from future technologies, and our experimental results set a good starting point for further innovative research in this area.; Non traduit
Published: 2016

175. Promels: formalize spontaneous emergence of arbitrary relations among objects

Author: Bonnici, Iago, Gouaich, Abdelkader, Système Multi-agent, Interaction, Langage, Evolution (SMILE), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), and LIRMM
Subjects: [INFO.INFO-BI]Computer Science [cs]/Bioinformatics [q-bio.QM], [MATH]Mathematics [math]
Abstract: In this intermediate research report, we sum up the current state of our work concerning the Affinity module of project Biose. The intent is to design a mathematical object representing an abstract shape: the matching key. Keys can be matched against each other to produce a match value. Keys can be mutated into other close, random keys. If we associate each node in a graph with one of these keys, then the relations between nodes only derive from the matching of the keys together. If we successively mutate the keys, the graph relations layout will take every possible configuration.
Published: 2016

176. Biose

Author: Bonnici, Iago, Gouaich, Abdelkader, Système Multi-agent, Interaction, Langage, Evolution (SMILE), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), and LIRMM
Subjects: [INFO.INFO-BI]Computer Science [cs]/Bioinformatics [q-bio.QM]
Abstract: The living world is a huge system spread over multiple scales of space and time. Particular aspects of it are addressed with life models: protein interactions, species interplay, developmental dynamics. We are interested in invariant aspects exhibited similarly in various systems regardless of the actual objects they involve: predation, epidemies spread, evolution, cooperation, cheatery, metamorphosis, information transfers. We design an abstract model supporting such invariants. Its statement only relies upon the common properties of biotic objects. We derive it into an abstract biotic simulation engine, useful in both checking validity of the model and animating arbitrary virtual biotic media: multi-agent systems, physical worlds, cellular automata, human languages, stockmarkets, self-reconfigurable robots.
Published: 2016

177. Sécurité Matérielle, défi des objets connectés

Author: Bruguier, Florent, Conception et Test de Systèmes MICroélectroniques ( SysMIC ), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier ( LIRMM ), Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Conception et Test de Systèmes MICroélectroniques (SysMIC), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)
Subjects: [ SPI.NANO ] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: National audience
Published: 2016

178. Classical logic and intuitionistic logic: equivalent formulations in natural deduction, Gödel-Kolmogorov-Glivenko translation

Author: Richard Moot, Christian Retoré, Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique (LaBRI), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB), Exploration et exploitation de données textuelles (TEXTE), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), LIRMM, and LABRI
Subjects: [MATH.MATH-LO]Mathematics [math]/Logic [math.LO], MSC03B20 MSC03F03
Abstract: This report first shows the equivalence bewteen several formulations of classical logic in intuitionistic logic (tertium non datur, reductio ad absurdum, Pierce's law). Then it establishes the correctness of the G\"odel-Kolmogorov translation, whose restriction to the propositional case is due to Glivenko. This translation maps a formula F of first order logic to a formula F¬¬ in such a way that F is provable in classical logic if and only if F¬¬ is provable in intuitionistic logic. All formal proofs are presented in natural deduction. These questions are well-known proof theoretical facts, but in textbooks, they are often ignored or left to the reader. Because of the combinatorial difficulty of some of the needed formal proofs, we hope that this report may be useful, in particular to students and colleagues from other areas.; Ce rapport commence par établir l’équivalence entre diverses formulation de la lo- gique classique (tiers exclu, raisonnement par l’absurde, loi de Pierce) en logique intui- tionniste. Nous montrons ensuite la correction de la traduction de Gödel-Kolmogorov, dont la restriction au cas propositionnel est due à Glivenko. Cette traduction associe à toute formule F de la logique du premier ordre une formule F¬¬ telle que F est démontrable en logique classique si et seulement si F¬¬ est démontrable en logique intuitionniste. Toutes les preuves formelles sont présentées en déduction naturelle.Ces résultats de théorie de la démonstration sont bien connus, mais dans les ou- vrages où ils sont mentionnés, leurs démonstrations sont souvent laissées en exercice au lecteur. Vue la difficulté combinatoire de certains des cas de ces démonstrations, nous pensons que ce rapport pourra être utile aux étudiants et aux collègues d’autres domaines.
Published: 2016

179. Parameterized complexity dichotomy for $(r,\ell)$-Vertex Deletion

Author: Baste , Julien, Faria , Luerbio, Klein , Sulamita, Sau , Ignasi, Algorithmes, Graphes et Combinatoire ( ALGCO ), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier ( LIRMM ), Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Algorithmes, Graphes et Combinatoire (ALGCO), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)
Subjects: FOS: Computer and information sciences, [ MATH ] Mathematics [math], Computer Science - Computational Complexity, 68R10, 05C85, Computer Science - Data Structures and Algorithms, Data Structures and Algorithms (cs.DS), G.2.2, F.2.2, [MATH]Mathematics [math], Computational Complexity (cs.CC)
Abstract: For two integers $r, \ell \geq 0$, a graph $G = (V, E)$ is an $(r,\ell)$-graph if $V$ can be partitioned into $r$ independent sets and $\ell$ cliques. In the parameterized $(r,\ell)$-Vertex Deletion problem, given a graph $G$ and an integer $k$, one has to decide whether at most $k$ vertices can be removed from $G$ to obtain an $(r,\ell)$-graph. This problem is NP-hard if $r+\ell \geq 1$ and encompasses several relevant problems such as Vertex Cover and Odd Cycle Transversal. The parameterized complexity of $(r,\ell)$-Vertex Deletion was known for all values of $(r,\ell)$ except for $(2,1)$, $(1,2)$, and $(2,2)$. We prove that each of these three cases is FPT and, furthermore, solvable in single-exponential time, which is asymptotically optimal in terms of $k$. We consider as well the version of $(r,\ell)$-Vertex Deletion where the set of vertices to be removed has to induce an independent set, and provide also a parameterized complexity dichotomy for this problem., Comment: After the first version of this article appeared in arXiv, we learnt that Kolay and Panolan [abs/1504.08120] obtained simultaneously and independently some of the results of this article
Published: 2016

180. Illustrated review of convergence conditions of the value iteration algorithm and the rolling horizon procedure for average-cost MDPs

Author: Alain Jean-Marie, Eugenio Della Vecchia, Silvia C. Di Marco, Facultad de Ciencias Exactas, Ingenieria y Agrimensura [Rosario] (FCEIA), Universidad Nacional de Rosario [Santa Fe], Models for the performance analysis and the control of networks (MAESTRO), Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Hors Équipe (LIRMM/HE), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)
Subjects: Stochastic control, 0209 industrial biotechnology, Mathematical optimization, ACM: G.: Mathematics of Computing/G.3: PROBABILITY AND STATISTICS/G.3.15: Stochastic processes, General Decision Sciences, [INFO.INFO-RO]Computer Science [cs]/Operations Research [cs.RO], 02 engineering and technology, Management Science and Operations Research, 01 natural sciences, 010104 statistics & probability, 020901 industrial engineering & automation, Transformation (function), Power iteration, ACM: J.: Computer Applications/J.7: COMPUTERS IN OTHER SYSTEMS/J.7.0: Command and control, Convergence (routing), Theory of computation, Markov decision process, 0101 mathematics, Value (mathematics), Algorithm, Average cost, Mathematics
Abstract: International audience; This paper is concerned with the links between the Value Iteration algorithm and the Rolling Horizon procedure, for solving problems of stochastic optimal control under the long-run average criterion, in Markov Decision Processes with finite state and action spaces. We review conditions of the literature which imply the geometric convergence of Value It- eration to the optimal value. Aperiodicity is an essential prerequisite for convergence. We prove that the convergence of Value Iteration generally implies that of Rolling Horizon. We also present a modified Rolling Horizon procedure that can be applied to models without analyzing periodicity, and discuss the impact of this transformation on convergence. We il- lustrate with numerous examples the different results. Finally, we discuss rules for stopping Value Iteration or finding the length of a Rolling Horizon. We provide an example which demonstrates the difficulty of the question, disproving in particular a conjectured rule pro- posed by Puterman.
Published: 2012
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181. Delayed postural control during self-generated perturbations in the frail older adults

Author: Alexandre Kubicki, null Bonnetblanc, null Petrement, null Ballay, null Mourey, Cognition, Action, et Plasticité Sensorimotrice [Dijon - U1093] (CAPS), Université de Bourgogne (UB)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Artificial movement and gait restoration (DEMAR), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), SARL Fovea Interactive, Mourey, France, Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Cognition, Action, et Plasticité Sensorimotrice [Dijon - U1093] ( CAPS ), Université de Bourgogne ( UB ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ), Artificial movement and gait restoration ( DEMAR ), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier ( LIRMM ), Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Inria Sophia Antipolis - Méditerranée ( CRISAM ), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ), Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)
Subjects: Male, Movement disorders, backward disequilibrium, Poison control, Kinematics, PHENOTYPE, Postural control, 0302 clinical medicine, Cognition, Center of pressure (terrestrial locomotion), Task Performance and Analysis, Postural Balance, ARM MOVEMENT, Attention, 030212 general & internal medicine, anticipatory postural adjustments, Original Research, Aged, 80 and over, Movement Disorders, FALLS, General Medicine, Adaptation, Physiological, Backward Disequilibrium, COMMUNITY, PROBABILITY, ADJUSTMENTS, Older adults, [ SCCO.NEUR ] Cognitive science/Neuroscience, Arm, ELDERLY PERSONS, Female, medicine.symptom, medicine.medical_specialty, GO TEST, Frail Elderly, Frail Older Adults, Posture, frailty, AGE-RELATED-CHANGES, 03 medical and health sciences, Physical medicine and rehabilitation, medicine, Reaction Time, Humans, Aged, business.industry, [SCCO.NEUR]Cognitive science/Neuroscience, [SCCO.NEUR] Cognitive science/Neuroscience, RC952-954.6, Geriatrics, Clinical Interventions in Aging, Geriatrics and Gerontology, business, 030217 neurology & neurosurgery, Psychomotor Performance
Abstract: Alexandre Kubicki1–3, François Bonnetblanc1,2, Geoffroy Petrement3, Yves Ballay1,2, France Mourey2,4¹UFR STAPS, Université de Bourgogne, Dijon, France; ²Motricité et Plasticité, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Dijon, France; ³SARL Fovea Interactive, Campus Industriel – Espace Entreprises, Chalon sur Saône, France; 4UFR Médecine, Université de Bourgogne, Dijon, FrancePurpose: The aim of this study was to investigate the coordination between posture and movement in pathological aging (frailty) in comparison with normal aging, with the hypothesis that in pathological aging, postural control evolves towards a more reactive mode for which the perturbation induced by the movement is not anticipated and leads to delayed and late postural adjustments.Methods: Elderly subjects performed rapid focal arm-raising movements towards a target, from an upright standing position in two stimuli conditions: simple reaction time and choice reaction time (CRT). Hand and center of pressure (CoP) kinematics were compared between a control group and a frail group of the same age.Results: In frail individuals, the entire movement was impaired and slowed down. In addition, postural adjustments that classically precede and accompany the focal arm movement were delayed and reduced, especially in the CRT condition in which the motor prediction is more limited. Finally, a correlation between the time to CoP maximal velocity and the timed up-and-go score was observed.Conclusion: In these patients, it was concluded that the control of the CoP displacement evolved from a proactive mode in which the perturbation associated with the arm movement is anticipated toward a more reactive mode in which the perturbation is compensated by late and delayed adjustments.Keywords: frailty, anticipatory postural adjustments, backward disequilibrium
Published: 2012
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182. Planning and Fast Replanning Safe Motions for Humanoid Robots

Author: Nacim Ramdani, Philippe Fraisse, Sebastien Lengagne, Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Interactive Digital Humans (IDH), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Laboratoire Pluridisciplinaire de Recherche en Ingénierie des Systèmes, Mécanique et Energétique (PRISME), Université d'Orléans (UO)-Ecole Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Bourges (ENSI Bourges), Artificial movement and gait restoration (DEMAR), Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM)
Subjects: 0209 industrial biotechnology, replanning, CPU time, 020207 software engineering, Mobile robot, Control engineering, 02 engineering and technology, motion planning, [SPI.AUTO]Engineering Sciences [physics]/Automatic, Computer Science Applications, Interval arithmetic, Computer Science::Robotics, 020901 industrial engineering & automation, Control and Systems Engineering, Control theory, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Trajectory, Robot, Motion planning, Electrical and Electronic Engineering, humanoid robotics, Humanoid robot, Mathematics
Abstract: International audience; This paper introduces effective numerical methods for the planning and fast replanning of safe motions to ensure the safety, balance and integrity of humanoid robots over the whole motion duration. Our safe methods do not depend nor are connected to any type of modelling or constraints. To plan safe motions, certain constraints have to be satisfied over a continuous interval of time. Classical methods revert to time-grid discretization, which can be risky for the robot. We introduce a hybrid method for planning safe motions, which combines a classical unsafe method with a verification step that checks constraint violation and computes excess using interval analysis. When the robot meets unexpected situations, it has to replan a new motion, which is often too time-consuming. Hence, we introduce a new method for rapidly replanning safe motions, i.e., in less than 2s CPU time. It computes off-line feasible subsets in the vicinity of safe motions and finds on-line a solution in these subsets without actually computing again the nonlinear constraints. Our methods are validated using the HOAP-3 robot, where the motions are run without any balance controller.
Published: 2011
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183. Upper and lower body coordination in FES-assisted sit-to-stand transfers in paraplegic subjects - A case study

Author: Charles Fattal, Jovana Jovic, Philippe Fraisse, Christine Azevedo Coste, Artificial movement and gait restoration (DEMAR), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Centre Mutualiste de Réeducation Neurologique Propara (PROPARA), Languedoc Mutualité, Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM)
Subjects: [SPI.OTHER]Engineering Sciences [physics]/Other, Technology, medicine.medical_specialty, Computer science, Cognitive Neuroscience, 0206 medical engineering, 02 engineering and technology, fes, Motion (physics), 03 medical and health sciences, Behavioral Neuroscience, Acceleration, paraplegia, 0302 clinical medicine, Lower body, Physical medicine and rehabilitation, Developmental Neuroscience, Artificial Intelligence, medicine, Functional electrical stimulation, Sit to stand, Work (physics), 020601 biomedical engineering, Trunk, sit-to-stand, Human-Computer Interaction, 030217 neurology & neurosurgery
Abstract: The objective of the work presented is to improve functional electrical stimulation (FES) assisted sit-to-stand motion in complete paraplegic individuals by restoring coordination between the upper part of the subject’s body, under voluntary control, and the lower part of the body, under FES control. The proposed approach is based on the observation of trunk movement during rising motion and a detection algorithm, which triggers a pre-programmed stimulation pattern. We present a pilot study carried out on one T6 paraplegic subject. We validated the ability of the subject to produce repeatable trunk acceleration during sit-to-stand transfers under FES and, the ability of the system to trigger the stimulator at the desired instant in time. We also analyzed the influence of the timing of leg stimulation, relative to the trunk acceleration profile, on upper limb efforts applied during sit-to-stand motion.
Published: 2011
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184. A structurally optimal control model for predicting and analyzing human postural coordination

Author: Benoît G. Bardy, Julien Lagarde, Nacim Ramdani, Sofiane Ramdani, Philippe Fraisse, Vincent Bonnet, Interactive Digital Humans (IDH), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Efficience Déficience Motrice [Montpellier] (EDM), Université Montpellier 1 (UM1), Artificial movement and gait restoration (DEMAR), Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Laboratoire Pluridisciplinaire de Recherche en Ingénierie des Systèmes, Mécanique et Energétique (PRISME), Université d'Orléans (UO)-Ecole Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Bourges (ENSI Bourges), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM)
Subjects: Engineering, Musculoskeletal Physiological Phenomena, Physics::Medical Physics, Biomedical Engineering, Biophysics, Models, Biological, Phase Transition, 050105 experimental psychology, [SPI.AUTO]Engineering Sciences [physics]/Automatic, Computer Science::Robotics, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, Control theory, Humans, Torque, Computer Simulation, 0501 psychology and cognitive sciences, Orthopedics and Sports Medicine, Postural Balance, Balance (ability), optimal control model, Quantitative Biology::Neurons and Cognition, business.industry, 05 social sciences, Rehabilitation, Optimal control, Constraint (information theory), Nonlinear system, Nonlinear Dynamics, Norm (mathematics), human postural coordination, Transient (oscillation), Ankle, business, Head, Ankle Joint, 030217 neurology & neurosurgery
Abstract: International audience; This paper proposes a closed-loop optimal control model predicting changes between in-phase and anti-phase postural coordination during standing and related supra-postural activities. The model allows the evaluation of the influence of body dynamics and balance constraints onto the adoption of postural coordination. This model minimizes the instantaneous norm of the joint torques with a controller in the head space, in contrast with classical linear optimal models used in the postural literature and defined in joint space. The balance constraint is addressed with an adaptive ankle torque saturation. Numerical simulations showed that the model was able to predict changes between in-phase and anti-phase postural coordination modes and other non-linear transient dynamics phenomena.
Published: 2011
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185. Estimation of the Centre of Mass From Motion Capture and Force Plate Recordings: A Study on the Elderly

Author: Cotton, Sébastien, Vanoncini, Michele, Fraisse, Philippe, Ramdani, Nacim, Demircan, Emel, Murray, Andrew, Keller, T., Interactive Digital Humans (IDH), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Artificial movement and gait restoration (DEMAR), Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Centre d'Etudes et Recherches en Thermique, Environnement et Systèmes [Créteil] (CERTES EA 3481), Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12), Stanford Artificial Intelligence Laboratory [Stanford] (SAIL), Stanford University, Department of Mechanical & Aerospace Engineering (DMAE), University of Dayton, TECNALIA France, Tecnalia, Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM)
Subjects: estimation, QH301-705.5, 010401 analytical chemistry, Biomedical Engineering, Medicine (miscellaneous), Bioengineering, 02 engineering and technology, 021001 nanoscience & nanotechnology, elderly, 01 natural sciences, [SPI.AUTO]Engineering Sciences [physics]/Automatic, 0104 chemical sciences, force plate, Centre of mass, motion capture, human, Biology (General), 0210 nano-technology, TP248.13-248.65, Biotechnology
Abstract: International audience; The estimation of the centre of mass position in humans is usually based on biomechanical models developed from anthropometric tables. This method can potentially introduce errors in studies involving elderly people, since the ageing process is typically associated with a modification of the distribution of the body mass. In this paper, an alternative technique is proposed, and evaluated with an experimental study on 9 elderly volunteers. The technique is based on a virtual chain, identified from experimental data and locating the subject's centre of mass. Its configuration defines the location of the centre of mass, and is a function of the anatomical joint angles measured on the subject. This method is a valuable investigation tool in the field of geronto-technology, since it overcomes some of the problems encountered with other CoM estimation methods.
Published: 2011
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186. Clustering with respect to the information distance

Author: Romashchenko, Andrei, Systèmes complexes, automates et pavages (ESCAPE), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)
Subjects: FOS: Computer and information sciences, [INFO.INFO-CC]Computer Science [cs]/Computational Complexity [cs.CC], ComputingMethodologies_PATTERNRECOGNITION, Discrete Mathematics (cs.DM), General Computer Science, Information Theory (cs.IT), Computer Science - Information Theory, [MATH.MATH-IT]Mathematics [math]/Information Theory [math.IT], [INFO.INFO-DM]Computer Science [cs]/Discrete Mathematics [cs.DM], Computer Science - Discrete Mathematics, Theoretical Computer Science
Abstract: We discuss the notion of a dense cluster with respect to the information distance and prove that all such clusters have an extractable core that represents the mutual information shared by the objects in the cluster., 12 pages; 3 figures. A version of this paper is accepted for publication in the Theoretical Computer Science journal
Published: 2022
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187. Multivariate Analysis of RNA Chemistry Marks Uncovers Epitranscriptomics-Based Biomarker Signature for Adult Diffuse Glioma Diagnostics

Author: S. Relier, A. Amalric, A. Attina, I.B. Koumare, V. Rigau, F. Burel Vandenbos, D. Fontaine, M. Baroncini, J.P. Hugnot, H. Duffau, L. Bauchet, C. Hirtz, E. Rivals, A. David, Gouat, Isabelle, Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Plateforme de Protéomique Clinique de Montpellier (PPC), BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Cellules Souches, Plasticité Cellulaire, Médecine Régénératrice et Immunothérapies (IRMB), Centre Hospitalier Régional Universitaire [Montpellier] (CHRU Montpellier)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM), Service de Neurochirurgie [Montpellier], Centre Hospitalier Régional Universitaire [Montpellier] (CHRU Montpellier)-CHU Gui de Chauliac [Montpellier], Hôpital Gabriel Touré [Mali], Centre Hospitalier Régional Universitaire [Montpellier] (CHRU Montpellier), Centre Hospitalier Universitaire de Nice (CHU Nice), Centre Hospitalier Régional Universitaire [Lille] (CHRU Lille), Méthodes et Algorithmes pour la Bioinformatique (MAB), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)
Subjects: Proteomics, [SDV.BIBS] Life Sciences [q-bio]/Quantitative Methods [q-bio.QM], Multivariate Analysis, Humans, Metabolomics, RNA, Glioma, [SDV.BIBS]Life Sciences [q-bio]/Quantitative Methods [q-bio.QM], Biomarkers, Analytical Chemistry
Abstract: International audience; One of the main challenges in cancer management relates to the discovery of reliable biomarkers, which could guide decision-making and predict treatment outcome. In particular, the rise and democratization of high-throughput molecular profiling technologies bolstered the discovery of "biomarker signatures" that could maximize the prediction performance. Such an approach was largely employed from diverse OMICs data (i.e., genomics, transcriptomics, proteomics, metabolomics) but not from epitranscriptomics, which encompasses more than 100 biochemical modifications driving the post-transcriptional fate of RNA: stability, splicing, storage, and translation. We and others have studied chemical marks in isolation and associated them with cancer evolution, adaptation, as well as the response to conventional therapy. In this study, we have designed a unique pipeline combining multiplex analysis of the epitranscriptomic landscape by high-performance liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry with statistical multivariate analysis and machine learning approaches in order to identify biomarker signatures that could guide precision medicine and improve disease diagnosis. We applied this approach to analyze a cohort of adult diffuse glioma patients and demonstrate the existence of an "epitranscriptomics-based signature" that permits glioma grades to be discriminated and predicted with unmet accuracy. This study demonstrates that epitranscriptomics (co)evolves along cancer progression and opens new prospects in the field of omics molecular profiling and personalized medicine.
Published: 2022
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188. Spike Sorting of Muscle Spindle Afferent Nerve Activity Recorded with Thin-Film Intrafascicular Electrodes

Author: Milan Djilas, Ken Yoshida, David Guiraud, Christine Azevedo-Coste, Artificial movement and gait restoration (DEMAR), Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Indiana University - Purdue University Indianapolis (IUPUI), Indiana University System, Center for Sensory-Motor Interaction (SMI), Aalborg University [Denmark] (AAU), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), and Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM)
Subjects: Time Factors, Materials science, Article Subject, General Computer Science, General Mathematics, Speech recognition, 0206 medical engineering, Muscle spindle, Action Potentials, Sensory system, 02 engineering and technology, lcsh:Computer applications to medicine. Medical informatics, Models, Biological, lcsh:RC321-571, [SPI.AUTO]Engineering Sciences [physics]/Automatic, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, Wavelet, Afferent, medicine, Animals, Functional electrical stimulation, Neurons, Afferent, Muscle, Skeletal, lcsh:Neurosciences. Biological psychiatry. Neuropsychiatry, Electrodes, Muscle Spindles, Continuous wavelet transform, General Neuroscience, Signal Processing, Computer-Assisted, General Medicine, 020601 biomedical engineering, medicine.anatomical_structure, ROC Curve, Spike sorting, Electrode, Linear Models, lcsh:R858-859.7, [SDV.IB]Life Sciences [q-bio]/Bioengineering, Rabbits, Algorithms, 030217 neurology & neurosurgery, Research Article, Biomedical engineering
Abstract: International audience; Afferent muscle spindle activity in response to passive muscle stretch was recorded in vivo using thin-film longitudinal intrafascicular electrodes. A neural spike detection and classification scheme was developed for the purpose of separating activity of primary and secondary muscle spindle afferents. The algorithm is based on the multiscale continuous wavelet transform using complex wavelets. The detection scheme outperforms the commonly used threshold detection, especially with recordings having low signal-to-noise ratio. Results of classification of units indicate that the developed classifier is able to isolate activity having linear relationship with muscle length, which is a step towards online model-based estimation of muscle length that can be used in a closed-loop functional electrical stimulation system with natural sensory feedback.
Published: 2010
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189. Gait spectral index (GSI): a new quantification method for assessing human gait

Author: Laszlo Schwirtlich, Rodolphe Héliot, Bernard Espiau, Christine Azevedo-Coste, Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Artificial movement and gait restoration (DEMAR), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Institute for Rehabilitation 'Dr Miroslav Zotovic' [Belgrade], Institute for Rehabilitation 'Dr Miroslav Zotovic', Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)
Subjects: medicine.medical_specialty, Computer science, 0206 medical engineering, Effect of gait parameters on energetic cost, 02 engineering and technology, Repeatability, Accelerometer, 020601 biomedical engineering, [SPI.AUTO]Engineering Sciences [physics]/Automatic, Quantitative measure, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, Physical medicine and rehabilitation, Gait (human), Healthy individuals, Quantitative assessment, medicine, [SDV.IB]Life Sciences [q-bio]/Bioengineering, Cadence, 030217 neurology & neurosurgery
Abstract: International audience; This paper introduces a simple, quantitative assessment tool to follow up the recovery of gait. Today, micro-electro-mechanical systems (MEMS) technology provides with small, simple, low-power consuming and easy to don and doff sensors. In our approach we have selected an accelerometer and introduced a new quantity that characterizes the gait pattern in the frequency domain, we term it Gait Spectral Index (GSI). GSI allows assessing gait quality and closely relates to the speed and cadence of gait (dynamics). We have tested the GSI approach to quantify the quality of the gait of healthy young and elderly, and poststroke hemiplegic individuals. We investigated the repeatability and coherence of GSI in healthy individuals (young and elderly) and contrasted this to the post-stroke hemiplegic individuals. We found that high correlation of the GSI with conventional gait parameters. This suggests that GSI, which needs only data from one accelerometer, could be an objective quantitative measure of the quality of the walking thereby a simple yet reliable measure of the recovery of function during neuronrehabilitation.
Published: 2010
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190. Subexponential parameterized algorithms for cycle-hitting problems in contact and intersection graphs of segments

Author: Berthe, Gaétan, Bougeret, Marin, Gonçalves, Daniel, Raymond, Jean-Florent, Algorithmes, Graphes et Combinatoire (ALGCO), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Laboratoire d'Informatique, de Modélisation et d'Optimisation des Systèmes (LIMOS), Ecole Nationale Supérieure des Mines de St Etienne (ENSM ST-ETIENNE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Clermont Auvergne (UCA)-Institut national polytechnique Clermont Auvergne (INP Clermont Auvergne), Université Clermont Auvergne (UCA)-Université Clermont Auvergne (UCA), ANR-21-CE48-0004,GRALMECO,Algorithmique des problèmes de couverture métriques dans les graphes(2021), and ANR-20-CE48-0008,ELIT,Un Parcours par les Limites de l'Efficacité(2020)
Subjects: Computational Geometry (cs.CG), FOS: Computer and information sciences, [INFO.INFO-DS]Computer Science [cs]/Data Structures and Algorithms [cs.DS], Computer Science - Data Structures and Algorithms, Computer Science - Computational Geometry, Data Structures and Algorithms (cs.DS)
Abstract: In this paper we investigate the existence of subexponential parameterized algorithms of three fundamental cycle-hitting problems in geometric graph classes. The considered problems, \textsc{Triangle Hitting} (TH), \textsc{Feedback Vertex Set} (FVS), and \textsc{Odd Cycle Transversal} (OCT) ask for the existence in a graph $G$ of a set $X$ of at most $k$ vertices such that $G-X$ is, respectively, triangle-free, acyclic, or bipartite. Such subexponential parameterized algorithms are known to exist in planar and even $H$-minor free graphs from bidimensionality theory [Demaine et al., JACM 2005], and there is a recent line of work lifting these results to geometric graph classes consisting of intersection of "fat" objects ([Grigoriev et al., FOCS 2022] and [Lokshtanov et al., SODA 2022]). In this paper we focus on "thin" objects by considering intersection graphs of segments in the plane with $d$ possible slopes ($d$-DIR graphs) and contact graphs of segments in the plane. Assuming the ETH, we rule out the existence of algorithms: - solving TH in time $2^{o(n)}$ in 2-DIR graphs; and - solving TH, FVS, and OCT in time $2^{o(\sqrt{n})}$ in $K_{2,2}$-free contact 2-DIR graphs. These results indicate that additional restrictions are necessary in order to obtain subexponential parameterized algorithms for %these problems. In this direction we provide: - a $2^{O(k^{3/4}\cdot \log k)}n^{O(1)}$-time algorithm for FVS in contact segment graphs; - a $2^{O(\sqrt d\cdot t^2 \log t\cdot k^{2/3}\log k)} n^{O(1)}$-time algorithm for TH in $K_{t,t}$-free $d$-DIR graphs; and - a $2^{O(k^{7/9}\log^{3/2}k)} n^{O(1)}$-time algorithm for TH in contact segment graphs.
Published: 2023

191. Loads scheduling for demand response in energy communities

Author: Sangaré, Mariam, Bourreau, Eric, Fortz, Bernard, Pachurka, Amaury, Poss, Michael, Methods, Algorithms for Operations REsearch (MAORE), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Graphes et Optimisation Mathématique [Bruxelles] (GOM), Université libre de Bruxelles (ULB), Integrated Optimization with Complex Structure (INOCS), Inria Lille - Nord Europe, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université libre de Bruxelles (ULB)-Centre de Recherche en Informatique, Signal et Automatique de Lille - UMR 9189 (CRIStAL), Centrale Lille-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centrale Lille-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Beoga
Subjects: History, Polymers and Plastics, [INFO.INFO-RO]Computer Science [cs]/Operations Research [cs.RO], Business and International Management, Energy communities, Column generation heuristic, Industrial and Manufacturing Engineering, Loads scheduling
Abstract: This paper focuses on optimizing collective self-consumption in an energy community composed of households and premises (stadium) by scheduling loads of electrical appliances owned by the members. The corresponding community remains connected to the public grid, and each member can produce and/or store photovoltaic energy. Furthermore, they can exchange this energy with the public grid or other energy community members. The proposed strategy aims at implementing a Demand Side Management program by taking advantage of the controllable loads' characteristics. A MILP formulation of the problem allows, on the one hand, to give the optimal planning of the operation of the electrical devices. On the other hand, it provides the optimal solutions for managing the storage units and the energy exchanges between community members and the public grid to minimize the energy flows from the public grid to the community over the time horizon. However, this MILP does not allow us to efficiently solve the large instances of the problem. Thus, we develop a column generation-based heuristic to find solutions for large problem instances. Our numerical experiments based on real data collected in the south of France, show that joining an energy community saves money on energy bills and reduces the total energy drawn from the primary grid by at least 15%.
Published: 2023

192. Spatio-temporal analysis of strawberry architecture: insights into the control of branching and inflorescence complexity

Author: Marc Labadie, Karine Guy, Marie-Noëlle Demené, Yves Caraglio, Gaetan Heidsieck, Amelia Gaston, Christophe Rothan, Yann Guédon, Christophe Pradal, Béatrice Denoyes, Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro Montpellier, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Université de Montpellier (UM), Biologie du fruit et pathologie (BFP), Université de Bordeaux (UB)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Invenio, Botanique et Modélisation de l'Architecture des Plantes et des Végétations (UMR AMAP), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université de Montpellier (UM), Département Systèmes Biologiques (Cirad-BIOS), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), Scientific Data Management (ZENITH), Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)
Subjects: plant architecture, Physiology, OpenAlea, [SDV]Life Sciences [q-bio], branching, multiscale tree graph, [SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, Plant Science, Fragaria × ananassa, hidden hybrid Markov/semi-Markov chain
Abstract: Plant architecture plays a major role in flowering and therefore in crop yield. Attempts to visualize and analyse strawberry plant architecture have been few to date. Here, we developed open-source software combining two- and three-dimensional representations of plant development over time along with statistical methods to explore the variability in spatio-temporal development of plant architecture in cultivated strawberry. We applied this software to six seasonal strawberry varieties whose plants were exhaustively described monthly at the node scale. Results showed that the architectural pattern of the strawberry plant is characterized by a decrease of the module complexity between the zeroth-order module (primary crown) and higher-order modules (lateral branch crowns and extension crowns). Furthermore, for each variety, we could identify traits with a central role in determining yield, such as date of appearance and number of branches. By modeling the spatial organization of axillary meristem fate on the zeroth-order module using a hidden hybrid Markov/semi-Markov mathematical model, we further identified three zones with different probabilities of production of branch crowns, dormant buds, or stolons. This open-source software will be of value to the scientific community and breeders in studying the influence of environmental and genetic cues on strawberry architecture and yield.
Published: 2023
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193. L’interdisciplinarité dans tous ses états : une approche complexe, floue et interalogique

Author: Nourrit-Lucas, Déborah, Aleveque, Guillaume, Laurent, Anne, Libourel Rouge, Thérèse, EuroMov - Digital Health in Motion (Euromov DHM), IMT - MINES ALES (IMT - MINES ALES), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Montpellier (UM), Institut interdisciplinaire d'anthropologie du contemporain (IIAC), École des hautes études en sciences sociales (EHESS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), WEB Architecture x Semantic WEB x WEB of Data (WEB3), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), UMR 228 Espace-Dev, Espace pour le développement, Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-Avignon Université (AU)-Université de La Réunion (UR)-Université de Guyane (UG)-Université des Antilles (UA)-Université de Montpellier (UM), Montpellier Méditerranée Métropole Région Occitane Feder, and Projet FEDER Human at Home
Subjects: [SHS.HISPHILSO]Humanities and Social Sciences/History, Philosophy and Sociology of Sciences, Interalogie, Interdisciplinarité, Complexité, logique et pensée floue
Abstract: International audience; Le rapprochement voire la collaboration entre les disciplines scientifiques s'impose comme le moyen privilégié pour comprendre la complexité des objets questionnés dans les projets de recherche. Dans cet article, nous recensons les différentes définitions données aux formes d’interaction entre disciplines depuis 1972 et la publication pionnière de Interdisciplinarity: problems of teaching and research in universities. Il apparait que la rigidité normative des définitions, ainsi que leur multiplication, rendent difficilement compte des nuances et des dynamiques de la collaboration au sein des projets scientifiques qui dépassent les frontières disciplinaires. Néanmoins, c’est un dialogue entre théorie et pratique enrichissant que nous chercherons à initier, aussi bien pour l’étude que pour la méthodologie de l’interdisciplinarité, en proposant d’aborder la gradualité de tels contextes par un croisement entre psychologie expérimentale, anthropologie et sciences de l’informatique. Nous envisagerons ainsi des pistes de modélisation en exploitant notamment les fondements de la théorie des sous-ensembles flous apparue dans les années 60 pour la formalisation mathématique des objets aux contours flous. Cela nous conduira à envisager la question de l'interdisciplinarité et de toutes les formes de collaborations à partir d'une logique floue à inscrire dans le champ plus large de ce l'on pourrait nommer la science de l'inter-: l'interalogie.
Published: 2023
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194. Correlation electromagnetic analysis on an FPGA implementation of CRYSTALS-Kyber

Author: Carrera Rodriguez, Rafael, Bruguier, Florent, Valea, Emanuele, Benoit, Pascal, Département Systèmes et Circuits Intégrés Numériques (DSCIN), Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST (CEA)), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), ADAptive Computing (ADAC), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Laboratoire Fonctions Innovantes pour circuits Mixtes (LFIM), Université Grenoble Alpes (UGA)-Département Systèmes et Circuits Intégrés Numériques (DSCIN), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST (CEA))
Subjects: Correlation power analysis, [INFO.INFO-CR]Computer Science [cs]/Cryptography and Security [cs.CR], PQC, FPGA
Abstract: International audience; Post-quantum cryptography represents a category of cryptosystems resistant to quantum algorithms. Such schemes are under the scrutiny of their mathematical security in the context of the NIST standardization process, but they are not side-channel secure at the algorithm level. That is why their side-channel vulnerabilities must be assessed by the research community. In this paper, we present a non-profiled correlation electromagnetic analysis against an FPGA implementation of the standard key-encapsulation mechanism, CRYSTALS-Kyber. The attack correlates an electromagnetic radiation model of the polynomial multiplication execution with the captured traces. With 166,620 traces, this attack correctly recovers 100% of the subkeys. Furthermore, a countermeasure is presented for securing the target implementation against the presented attack.
Published: 2023
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195. Oscillatory neural network learning for pattern recognition: an on-chip learning perspective and implementation

Author: Abernot, Madeleine, Azemard, Nadine, Todri-Sanial, Aida, Smart Integrated Electronic Systems (SmartIES), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Eindhoven University of Technology [Eindhoven] (TU/e), and European Project: 871501,H2020-EU.2.1.1. - INDUSTRIAL LEADERSHIP - Leadership in enabling and industrial technologies - Information and Communication Technologies (ICT),H2020-ICT-2019-2,NeurONN(2020)
Subjects: [INFO.INFO-AR]Computer Science [cs]/Hardware Architecture [cs.AR], FPGA implementation, General Neuroscience, pattern recognition, Oscillatory neural network, on-chip learning, unsupervised learning, [INFO.INFO-AI]Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI], [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics
Abstract: International audience; In the human brain, learning is continuous, while currently in AI, learning algorithms are pre-trained, making the model non-evolutive and predetermined. However, even in AI models, environment and input data change over time. Thus, there is a need to study continual learning algorithms. In particular, there is a need to investigate how to implement such continual learning algorithms on-chip. In this work, we focus on Oscillatory Neural Networks (ONNs), a neuromorphic computing paradigm performing auto-associative memory tasks, like Hopfield Neural Networks (HNNs). We study the adaptability of the HNN unsupervised learning rules to on-chip learning with ONN. In addition, we propose a first solution to implement unsupervised on-chip learning using a digital ONN design. We show that the architecture enables efficient ONN on-chip learning with Hebbian and Storkey learning rules in hundreds of microseconds for networks with up to 35 fully-connected digital oscillators.
Published: 2023
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196. Digital Oscillatory Neural Networks for AI Edge Applications

Author: Abernot, Madeleine, Azemard, Nadine, Todri-Sanial, Aida, Smart Integrated Electronic Systems (SmartIES), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Eindhoven University of Technology [Eindhoven] (TU/e), and European Project: 871501,H2020-EU.2.1.1. - INDUSTRIAL LEADERSHIP - Leadership in enabling and industrial technologies - Information and Communication Technologies (ICT),H2020-ICT-2019-2,NeurONN(2020)
Subjects: Oscillatory Neural Networks, Pattern recognition, Edge AI, Obstacle avoidance, Feature detection, Image edge detection, [INFO.INFO-AI]Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI]
Abstract: International audience; This work focuses on Oscillatory Neural Network (ONN) computing paradigm for edge artificial intelligence applications. In particular, we use a digital ONN implemented on FPGA to explore novel architectures, learning algorithms, and applications. First, using a fully-connected ONN architecture, ONN can perform pattern recognition, which can be applied for various edge applications, like image processing and robotics. Then, this work also introduces layered ONN architectures applied to image edge detection and feature detection.
Published: 2023

197. Training energy-based single-layer Hopfield and oscillatory networks with unsupervised and supervised algorithms for image classification

Author: Abernot, Madeleine, Todri-Sanial, Aida, Smart Integrated Electronic Systems (SmartIES), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), and European Project: 871501,H2020-EU.2.1.1. - INDUSTRIAL LEADERSHIP - Leadership in enabling and industrial technologies - Information and Communication Technologies (ICT),H2020-ICT-2019-2,NeurONN(2020)
Subjects: Image classification, Equilibrium propagation, Oscillatory Hopfield neural networks, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, Unsupervised Storkey learning, [INFO.INFO-AI]Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI]
Abstract: International audience; This paper investigates how to solve image classification with Hopfield neural networks (HNNs) and oscillatory neural networks (ONNs). This is a first attempt to apply ONNs for image classification. State-of-the-art image classification networks are multi-layer models trained with supervised gradient back-propagation, which provide high-fidelity results but require high energy consumption and computational resources to be implemented. On the contrary, HNN and ONN networks are single-layer, requiring less computational resources, however, they necessitate some adaptation as they are not directly applicable for image classification. ONN is a novel brain-inspired computing paradigm that performs low-power computation and is attractive for edge artificial intelligence applications, such as image classification. In this paper, we perform image classification with HNN and ONN by exploiting their auto-associative memory (AAM) properties. We evaluate precision of HNN and ONN trained with state-of-the-art unsupervised learning algorithms. Additionally, we adapt the supervised equilibrium propagation (EP) algorithm to single-layer AAM architectures, proposing the AAM-EP. We test and validate HNN and ONN classification on images of handwritten digits using a simplified MNIST set. We find that using unsupervised learning, HNN reaches 65.2%, and ONN 59.1% precision. Moreover, we show that AAM-EP can increase HNN and ONN precision up to 67.04% for HNN and 62.6% for ONN. While intrinsically HNN and ONN are not meant for classification tasks, to the best of our knowledge, these are the best-reported precisions of HNN and ONN performing classification of images of handwritten digits.
Published: 2023
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198. Short tandem repeats are important contributors to silencer elements in T cells

Author: Saadat Hussain, Nori Sadouni, Dominic van Essen, Lan T M Dao, Quentin Ferré, Guillaume Charbonnier, Magali Torres, Frederic Gallardo, Charles-Henri Lecellier, Tom Sexton, Simona Saccani, Salvatore Spicuglia, Theories and Approaches of Genomic Complexity (TAGC), Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Institut de Recherche sur le Cancer et le Vieillissement (IRCAN), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA), Institut de Génétique Moléculaire de Montpellier (IGMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Méthodes et Algorithmes pour la Bioinformatique (MAB), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire (IGBMC), and Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], Genetics
Abstract: The action of cis-regulatory elements with either activation or repression functions underpins the precise regulation of gene expression during normal development and cell differentiation. Gene activation by the combined activities of promoters and distal enhancers has been extensively studied in normal and pathological contexts. In sharp contrast, gene repression by cis-acting silencers, defined as genetic elements that negatively regulate gene transcription in a position-independent fashion, is less well understood. Here, we repurpose the STARR-seq approach as a novel high-throughput reporter strategy to quantitatively assess silencer activity in mammals. We assessed silencer activity from DNase hypersensitive I sites in a mouse T cell line. Identified silencers were associated with either repressive or active chromatin marks and enriched for binding motifs of known transcriptional repressors. CRISPR-mediated genomic deletions validated the repressive function of distinct silencers involved in the repression of non-T cell genes and genes regulated during T cell differentiation. Finally, we unravel an association of silencer activity with short tandem repeats, highlighting the role of repetitive elements in silencer activity. Our results provide a general strategy for genome-wide identification and characterization of silencer elements.
Published: 2023
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199. Methodologies for Reproducible Analysis of Workflows on the Edge-to-Cloud Continuum

Author: Rosendo, Daniel, Scalable Storage for Clouds and Beyond (KerData), Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-SYSTÈMES LARGE ÉCHELLE (IRISA-D1), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Scientific Data Management (ZENITH), Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), HPC-BigData Inria Challenge, INSA RENNES, Gabriel Antoniu, Alexandru Costan, Patrick Valduriez, and ANR-15-CE25-0003,OverFlow,Workflow Data Management as a Service pour des Applications Multi-Site(2015)
Subjects: Méthodologie, [INFO.INFO-DB]Computer Science [cs]/Databases [cs.DB], Edge-to-Cloud Continuum, Methodology, Reproducibility, Workflows, Continuum Edge-to-Cloud, [INFO.INFO-NI]Computer Science [cs]/Networking and Internet Architecture [cs.NI], [INFO.INFO-PF]Computer Science [cs]/Performance [cs.PF], [INFO.INFO-LG]Computer Science [cs]/Machine Learning [cs.LG], Edge, E2Clab, [INFO.INFO-DC]Computer Science [cs]/Distributed, Parallel, and Cluster Computing [cs.DC], Cloud, Reproductibilité
Abstract: Distributed infrastructures for computation and analytics are now evolving towards an interconnected ecosystem allowing complex applications to be executed on the Edge-to-Cloud continuum. Understanding and optimizing end-to-end performance in such a complex continuum is challenging. One crucial challenge is accurately reproducing relevant behaviors of a given application workflow and representative settings of the physical infrastructure underlying this complex continuum. This thesis is a conceptual and practical contribution to the Edge-to-Cloud continuum, proposing and applying methodologies in novel environments. Our methodologies aim at overcoming the complexity of understanding and optimizing Edge-to-Cloud workflows. As such, they enable reproducible experiment design, application optimization, efficient workflow provenance capture, and cost-effective experiment reproducibility. We validated our proposal by first developing the E2Clab framework that supports the complete analysis cycle of an application on the Edge-to-Cloud Continuum and then using E2Clab to optimize Pl@ntNet, a global plant identification application. Large-scale experimental validation on Grid'5000 shows that our methodology has proven helpful for understanding and improving the performance of Pl@ntNet.; Les infrastructures distribuées pour le calcul et l'analyse évoluent désormais vers un écosystème interconnecté permettant l'exécution d'applications complexes dans le continuum Edge-to-Cloud. Comprendre et optimiser les performances de bout en bout dans ce contexte est un défi majeur. Un besoin crucial consiste à reproduire avec précision les comportements pertinents des workflows et les paramètres représentatifs de l'infrastructure physique sous-jascente.Cette thèse est une contribution conceptuelle et pratique au continuum Edge-to-Cloud, proposant des méthodologies et les appliquant dans des environnements novateurs. Nos méthodologies ont pour but de s'affranchir de la complexité de la compréhension et de l'optimisation des workflows dans le continuum Edge-to-Cloud. Ainsi, elles permettent la conception d'expériences reproductibles, l'optimisation des applications, la capture efficace des données de provenance des exécutions de workflows, et la reproductibilité des expériences. Nous avons validé notre proposition avec, d'abord, le développement du framework E2Clab qui supporte le cycle complet d’analyse d’une application dans le continuum Edge-to-Cloud, et ensuite, l'utilisation de E2Clab pour l'optimisation Pl@ntNet, une application mondiale d'identification des plantes. La validation expérimentale à grande échelle sur Grid'5000 montre que notre méthodologie s'est avérée utile pour comprendre et améliorer les performances de Pl@ntNet.
Published: 2023

200. About versioning ontologies or any digital objects with clear semantics

Author: Jonquet, Clement, Poveda-Villalon, María, WEB Architecture x Semantic WEB x WEB of Data (WEB3), Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Mathématiques, Informatique et STatistique pour l'Environnement et l'Agronomie (MISTEA), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro Montpellier, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Universidad Politécnica de Madrid (UPM), COGITO project (grant # 958310), Leyla Jael Castro, Sonja Schimmler, Jens Dierkes, Danilo Dessì, Dietrich Rebholz-Schuhmann, ANR-18-CE23-0017,D2KAB,Des Données aux Connaissances en Agronomie et Biodiversité(2018), and European Project: 101057344,FAIR-IMPACT
Subjects: versioning, ontologies, semantic artefacts, metadata, [INFO.INFO-WB]Computer Science [cs]/Web, [INFO]Computer Science [cs], [INFO.INFO-AI]Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI]
Abstract: International audience; The article discusses the process of versioning for ontologies and semantic artefacts developed using Semantic Web technologies. We describe methods for encoding versioning and other relevant information in metadata properties and we illustrate with examples from the MOD2.0 specification. Building on our experiences with the AgroPortal ontology repository and the Linked Open Vocabulary, we raise several questions, such as which metadata properties to use, how metadata values should be coordinated, and what stay the same over versions, and what should change. We propose recommendations for better versioning ontologies with clear semantics-identifiers, descriptions, status, dates, links-and suggests that the recommendations can be generalized to any digital objects that need to be versioned and semantically described.
Published: 2023
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