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Séminaire Performance et Généricité

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À propos du séminaire

La modélisation orientée objet permet la classification des problèmes de calcul scientifique, et par conséquent, par la factorisation qu'elle rend possible, elle fournit un excellent support pour la fédération d'efforts de développement. Malheureusement les performances en pâtissent souvent. De nouveaux langages, de nouvelles techniques de programmation réconcilient performance et généricité, permettant la naissance de bibliothèques de nouvelle génération (Boost, Olena, Vcsn, etc.).

L'objet de ce séminaire est la diffusion du savoir et des compétences sur la modélisation de bibliothèques métiers génériques et performantes.

Mots clés: Calcul Scientifique, Distribution, Génie Logiciel, Généricité, Grille, Langages, Multi-cœur, Paradigmes de Programmation, Parallélisme, Recherche reproductible.

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Mercredi 18 janvier 2017, 11h-12h, Salle L0 du LRDE


Analyse topologique de données pour la visualisation scientifique: où en est-on et où va-t-on?

Julien Tierny - CNRS - LIP6 - UPMC

La visualisation scientifique est un domaine qui vise à aider les utilisateurs à (i) représenter, (ii) explorer et (iii) analyser des données géométriques acquises ou simulées, à des fins d'interprétation, de validation ou de communication. Parmi les techniques existantes, les algorithmes inspirés par la théorie de Morse ont démontré leur utilité dans ce contexte pour l'extraction efficace et robuste de structures d'intérêts, et ce, à plusieurs échelles d'importance.

Dans cette présentation, je donnerai un bref tutoriel sur l'analyse topologique de champs scalaires, en introduisant quelques concepts clés comme celui de graphe de Reeb, de complexe de Morse-Smale ou de diagramme de persistance. Par ailleurs, j'illustrerai ces notions par des cas d'applications concrets en astrophysique, chimie moléculaire ou encore en combustion. Ensuite, je discuterai certaines problématiques pratiques ayant récemment émergé avec le développement des ressources de calcul haute-performance. Ces problématiques induisent non seulement des jeux de données d'une taille inédite, mais également des types nouveaux de données, comme les champs scalaires multivariés ou incertains. Ces difficultés ne sont pas uniquement intéressantes pour la communauté de recherche à cause de leur forte importance pratique, mais aussi parce qu'elles nécessitent un redémarrage complet de l'effort de recherche entrepris dans ce domaine ces vingt dernières années. En particulier, je présenterai de nouvelles directions de recherche, étayées par des résultats préliminaires récents concernant l'analyse topologique dans un contexte de calcul haute-performance, ainsi que l'analyse topologique de champs scalaires incertains ou bivariés.

Julien Tierny a obtenu un Doctorat en informatique de l'Université Lille 1 en 2008, et l'Habilitation à Diriger des Recherches de l'Université Pierre-et-Marie-Curie en 2016. Depuis septembre 2014, il est chercheur permanent au CNRS, affilié avec le laboratoire LIP6 (UPMC), après avoir été chercheur à Télécom ParisTech entre 2010 et 2014. Avant cela, lauréat d'une bourse Fulbright, il a été chercheur associé en post-doctorat au Scientific Computing and Imaging Institute de l'Université d'Utah. Ses intérêts de recherche comprennent l'analyse topologique et géométrique de données pour la visualisation scientifique. Il a reçu en 2016 la "Mention Honorable" du concours IEEE Scientific Visualization Contest ainsi que le prix du meilleur article de la conférence IEEE VIS.

http://lip6.fr/Julien.Tierny



Mercredi 7 décembre 2016, 11h-12h, Salle L0 du LRDE


Des données spatio-temporelles aux dynamiques urbaines

Julien Perret, équipe COGIT, LaSTIG, IGN

La ville est un système complexe façonné par des dynamiques opérant à des échelles différentes. En tant que chercheur en sciences de l'information géographique travaillant dans l'interdisciplinarité, je travaille en collaboration avec des spécialistes du transport, des géographes, des urbanistes, des historiens, des démographes, et des physiciens, afin de proposer de meilleurs outils, modèles et données pour l'étude multi-échelle des dynamiques urbaines.

Je présente mes contributions dans un ordre correspondant à l'échelle spatiale, de la plus large à la plus fine : la très grande échelle pour les questions liées à la mobilité, la grande échelle pour celles liées à l'urbanisme et la petite échelle pour les questions liées à l'évolution du territoire sur le long terme.

Pour chaque partie, je vais m'attacher à proposer un cheminement commun : tout d'abord la question des sources d'information, des connaissances manipulées, leur représentation, leur stockage ; ensuite, la question de l'analyse de ces données, de leur enrichissement, de leur croisement ; enfin, l'interaction avec ces données, leur visualisation, leur interprétation, leur validation, leur correction par des utilisateurs.

Julien Perret (Dr. Université de Rennes 1 2006) est chercheur en Informatique et en Sciences de l'Information Géographique au sein de l'équipe de Cartographie et Géomatique (COGIT) du Laboratoire des Sciences et Technologies de l'Information Géographique (LaSTIG) de l'Institut National de l'Information Géographique et Forestière (IGN). Ses sujets de recherche portent principalement sur les données spatio-temporelles et en particulier les données géo-historiques, l'appariement de données géographiques et géo-historiques, la simulation urbaine 2D et 3D, la modélisation des systèmes complexe et l'optimisation stochastique. Il contribue à la mise en place de nouveaux standards pour la recherche reproductible par la diffusion des travaux de recherche sous la forme de données libres et de logiciels libres.

http://recherche.ign.fr/labos/cogit/cv.php?prenom=Julien&nom=Perret, https://geohistoricaldata.org



Mercredi 23 novembre 2016, 11h-12h, Salle L0 du LRDE


Analyse du mouvement avec applications bio-médicales

Elodie Puybareau, LIGM

L’analyse du mouvement, ou l’analyse d’une séquence d’images, est l’extension naturelle de l’analyse d’images à l’analyse de séries temporelles d’images. De nombreuses méthodes d’analyse de mouvement ont été développées dans le contexe de vision par ordinateur, comprenant le suivi de caractéristiques, le flot optique, l’analyse de points-clefs, le recalage d’image, etc.

Dans cet exposé, nous présenterons les outils que nous avons développés pour l'analyse de mouvement adaptés à l’analyse de séquences biomédicales, et en particulier pour les cellules ciliées. Ces cellules, couvertes de cils qui battent, sont présentes chez l’homme dans les zones nécessitant des mouvements de fluide. Dans les poumons et les voies respiratoires supérieures par exemple, les cils sont responsables de l’épuration muco-ciliaire, qui permet d’évacuer des poumons la poussière et autres impuretés inhalées. Les altérations de l’épuration muco-ciliaire peuvent être liées à des maladies génétiques ou acquises. Ces maladies, touchant les cils, sont potentiellement handicapantes. Elles peuvent cependant être caractérisées par l’analyse du mouvement des cils sous un microscope, avec une résolution temporelle importante. Nous avons développé plusieurs outils et techniques pour réaliser ces analyses de manière automatique et avec une haute précision.

Elodie Puybareau est en thèse d'Imagerie Bio-Médicale depuis le 1er décembre 2013 au LIGM. Ses travaux portent surtout sur l’analyse du mouvement à partir de vidéos, afin d'en extraire divers paramètres qui s'appliquent à des sujets bio-médicaux.

http://ciliola.fr



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