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Chères lectrices, chers lecteurs,

Après le « rush » de l’évaluation HCERES qui a animé une partie de notre activité en 2014, cette année 2015 s’est traduite par un démar-rage avec les nouvelles configu-rations d’équipe, un an avant le changement de quinquennat. Sont nées les nouvelles équipes CRISSP (Cognitive Robotics, Interactive Systems, & Speech Processing) et VSLD (Voix Systèmes Linguistiques et Dialectologie) tandis que d’autres ont modifié leur intitulé pour être plus en phase avec l’évolution de leurs théma-tiques de recherche.L’ensemble des nouveaux binômes en responsabilité d’équipe et les respon-sables de services ont pu participer et accompagner la nouvelle direction (Gipsa_3) en fin d’exercice 2015 pour faire le biseau avec la direction du quinquennat 2011-2015 et poser les bases de fonctionnement pour le nou-veau quinquennat. Le directeur (Jérôme Mars), le direc-teur adjoint (Nicolas Marchand), la

secrétaire générale (Cécilia Mendes) et les trois nouveaux responsables de département (Christophe Prieur pour le DAUTO, Olivier Michel pour le DIS et Nathalie Henrich Bernadoni pour le DPC), ont pu évaluer le challenge qui les attendait pour le prochain quin-quennat et préparer l’année 2016 en mettant en place le nouvel orga-nigramme de GISPA-Lab. Ils sont ac-compagnés par 3 chargés de mission, Denis Beautemps pour les SHS, Jean-Marc Thiriet pour l’Europe, et Christian Commault pour l’accompagnement et le conseil vers les doctorants et post-doctorants de GIPSA-Lab.

La création, par la nouvelle direction du laboratoire, d’axes stratégiques transversaux autour du Cerveau et de la Robotique dynamise les partena-riats inter-équipes, impulse de nou-veaux modes d’animation scientifique et permet de rendre plus visibles les recherches menées à GIPSA-lab dans ces domaines. Cette édition des faits marquants de l’année 2015 met en lumière des projets au sein de ces 2 axes transversaux.

Dans la vie d’un laboratoire, l’arrivée de forces vives est un élément dyna-misant pour la recherche. L’accueil de trois nouveaux chercheurs CNRS (1 CR1 section 34 et 2 CR2 section 07) durant l’année 2015 est donc un événement marquant et un signe d’at-tractivité scientifique. Cette attracti-vité se concrétise également par de multiples mobilités entrantes et sor-tantes sur des durées significatives. A titre d’exemple, on souligne la mobi-lité de Jocelyn Chanussot pour un an au département de Mathématiques de UCLA et la venue pour un an égale-ment du MCF E. Santana de l’Univer-sité fédérale de Maranhão dans le pro-jet ERC CHESS. Signalons le départ de Christian Commault, Professeur Grenoble-INP, qui a notamment été directeur de l’Ecole doctorale EEATS. Officiellement en retraite cette an-née, il reste à GIPSA-lab en tant que Professeur émérite.

Du changement également dans les services. Laure Bastide et Elsa Genin, contractuelles au service financier et RH, ont rejoint les effectifs per-manents du CNRS en réussissant un concours externe. Dans un contexte complexe et contraint, GIPSA-lab de-meure une bonne école de formation pour les collègues en CDD qui béné-ficient de l’environnement d’excel-lence du laboratoire pour se former et

acquérir des compétences. Ceci leur a permis de maximiser l’adéquation de leur profil à ceux proposés par nos institutions.

Sur le plan scientifique, l’année 2015 a été très riche avec la parution de plus de 170 articles de revues, plus de 300 articles de conférence, plus de 30 soutenances de thèse et la soutenance de 5 habilitations à diriger des re-cherches. De nombreux Prix et Awards dans les conférences et revues de tout premier standing, couvrant l’ensemble de nos thématiques de recherche, des prix de thèse à l’échelle locale (prix de thèse UGA pour A. Coutrot) et natio-nale (prix de thèse GDR Macs pour F. Castillo et H. Stein Shiromoto), illustrent le dynamisme et la qualité scientifique à GIPSA-lab. La reconnaissance par des sociétés savantes et par des comités tech-niques internationaux est également un acte important. Nous félicitions no-tamment Carlos Canudas-De-Wit pour sa distinction prestigieuse au grade de Fellow de la IEEE Control Systems Society qui récompense les avan-cées extraordinaires des recherches effectuées. Nous pouvons également nous réjouir de la collaboration de GIPSA-lab avec 4 start-up. Ceci est un gage de trans-fert des résultats de la science vers l’industrie. Deux d’entre elles sont en phase de maturation via la SATT Linksium (Translocator et BladeTypes Energy, cette dernière a reçu le Prix spécial du Jury au concours Energies Intelligentes EDF 2015), une autre est en phase d’amorçage (EbikeLabs) et la dernière en création (CND drones).

Finalement, une bien belle année 2015, grâce à l’ensemble des person-nels du laboratoire.

Jean-Marc THIRIETJérôme MARS

Pour ma part, les 5 ans (4 ans et 9 mois exactement) passées à la direction de GIPSA-lab ont été une très belle expé-rience de vie, à la fois sur les plans hu-main et scientifique, et je remercie les membres du laboratoire de m’avoir offert cette belle opportunité. Je souhaite une très bonne continuation au laboratoire et tous mes vœux les plus sincères à la nou-velle équipe de direction et à l’ensemble du laboratoire.

Jean-Marc THIRIET

Jérôme MARS, directeur

Nicolas MARCHAND, directeur adjoint

Cécilia MENDES,secrétaire générale

Nathalie HENRICH BERNARDONI,

responsable du départ. Parole-Cognition

Olivier MICHEL, responsable du départ.

Images-Signal

Christophe PRIEUR,responsable du départ.

Automatique

2 2015 un an avec gipsa-lab

MOBILITE DES PERSONNELS

Julien MEYER, chargé de recherche CNRS, a rejoint l’équipe VSLD en novembre 2015. Sa recherche porte sur le langage humain. Il étudie les contraintes physiologiques, écologiques et cognitives qui influencent la phonétique et la phonologie des langues de la planète. Depuis dix ans, il travaille sur le terrain et en laboratoire sur un grand nombre de lan-gues d’Europe, d’Amérique du Sud, d’Afrique et d’Asie du Sud-Est afin de comparer la voix parlée à différents autres registres naturels de parole (parole sifflée, voix criée à distance, mode parlé des tambours, mode chanté d’autres instruments musicaux, voix chantée qu’ils imitent).Diplômé en 2000 de l’Ecole Supérieure d’Ingénieur de Marseille (op-tion traitement du signal), il obtient une thèse de doctorat en Sciences Cognitives (option Linguistique) à l’Université Lyon 2 en 2005 sur « la typologie et l’intelligibilité des langues sifflées » avec la mention Très honorable avec félicitation du Jury. Puis il sera post-doctorant (Fyssen, ELDP-SOAS, CNPq, Marie Curie IIF) en bioacoustique à l’Université Polytechnique de Catalogne (Espagne), en description linguistique de langues Amazoniennes au Museu Goeldi (Belém, Brésil), et en psycho-linguistique au Laboratoire L2C2 de l’Institut des Sciences Cognitives (Lyon). Il a aussi été Membre junior EURIAS du Collegium de Lyon.

Arnaud de MESMAY, chargé de recherche CNRS, a rejoint l’équipe AGPiG en septembre 2015. Le domaine général auquel ses travaux se rat-tachent est l’étude des propriétés algorithmiques et combinatoires des espaces topologiques de basse dimension, comme les surfaces ou les espaces tridimensionnels. Ces objets interviennent fréquemment dans de nombreux domaines, qu’il s’agisse par exemple d’informatique gra-phique, de cartographie ou bien de biologie, et sa recherche consiste à identifier des problèmes algorithmiques et combinatoires fondamentaux en amont de ces applications, et à les étudier d’un point de vue mathé-matique. Ses recherches récentes se concentrent sur les connexions entre la géométrie des surfaces et la théorie topologique des graphes, ainsi que sur des problèmes de décision en théorie des noeuds et 3-variétés.Diplômé de l’ENS Paris où il a obtenu son Master de recherche en infor-matique, puis sa thèse de doctorat avec la mention Très honorable avec félicitation du jury, Arnaud de MESMAY a été post-doctorant (IST fellow et bourse Marie Curie) à l’IST Austria (Vienne) où il a travaillé avec Uli Wagner.

Simon BARTHELME, chargé de recherche CNRS, a rejoint l’équipe ViBS en février 2015. Il travaille à la fois en statistique bayésienne et en neurosciences. Ses travaux en statistiques portent principalement sur des méthodes approchées pour l’inférence. En neurosciences, il s’inté-resse à la modélisation computationnelle des systèmes neuraux (système oculomoteur et système olfactif). Son projet de recherche à GIPSA-lab concerne plus particulièrement la modélisation des traces oculomé-triques, en intégrant toutes les sources de variabilité tant au niveau des stimuli, que des consignes et également de l’humain.Après des études supérieures à Sciences Po Paris et un séjour d’un an à l’Université d’Auckland en Nouvelle Zélande pour se former en Psychologie et en Intelligence Artificielle, il réoriente son cursus vers les Sciences Cognitives et obtient un master au CogMaster à Paris, puis une thèse sur la modélisation de la relation entre l’incertitude visuelle sub-jective et objective. Il effectue ensuite trois post-doctorants en Allemagne (Berlin) et en Suisse (Genève).

Nouveaux chercheurs permaNeNts

32015 un an avec gipsa-lab

MOBILITE DES PERSONNELS

Jocelyn CHANUSSOT, professeur Grenoble INP dans l’équipe SIGMAPhy, effectue une mobilité d’un an au département de Mathématiques de l’Université de Californie à Los Angeles (UCLA), où il occupe un poste de Visiting Professor avec le soutien de la DGA. Cette mobilité fait suite à des contacts initiés avec Andrea Bertozzi en 2012 et la collaboration qui a suivi (séjour de Guillaume Tochon, doctorant SIGMAPhy, travaux de Simon Henrot et Lucas Drumetz, docto-rants dirigés par Christian Jutten). Le projet porte sur le traitement et l’analyse de séquences vidéos hyperspectrales dans le domaine thermique avec différents aspects : le débruitage, le démélange spectral utilisant des modèles non-linéaires et/ou dynamiques, la segmentation et le suivi d’objets. La prise en compte de la variabilité spatiale et temporelle des sources recherchées lors de la séparation de sources (les endmembers, c’est-à-dire les spectres considérés comme purs des différents matériaux présents sur la scène) est l’un des verrous scientifiques clefs. L’application concerne la détection de gaz invisibles, avec comme objec-tif l’estimation des quantités concernées. La catastrophe environnementale de Porter Ranch, à moins de 100 miles de Los Angeles et causée par une fuite ma-jeure et incontrôlée de méthane, est un exemple d’application de ces recherches.

James S. WELSH est professeur à l’Université de Newcastle (Australie), associé au centre d’excellence CDSC (Complex Dynamic Systems and Control) sur le contrôle des systèmes dynamiques complexes. Il a été accueilli durant trois mois au sein de GIPSA-lab sur un poste de professeur invité de Grenoble INP. Il est spécialisé dans la théorie de l’estimation et de l’identification en temps continu des systèmes dynamiques à laquelle il a beaucoup contribué avec le professeur G. C. Goodwin dont il était le doctorant. Durant son séjour à GIPSA-lab, James Welsh a travaillé avec Mazen Alamir, de l’équipe SYSCO, sur le déve-loppement d’algorithmes pour l’identification en temps continu avec une nou-velle technique d’évitement de singularités. Une technique qu’ils ont développée ensemble il y a quelques années lors du séjour en Australie de Mazen Alamir. James WeLsh, University of [email protected]://www.newcastle.edu.au/profile/james-welsh

Ewaldo SANTANA, maître de conférences à l’Université d’Etat de Maranhão et à l’Université fédérale de Maranhão (Brésil) a été accueilli à GIPSA-lab (équipe ViBS) durant une année. Il développe des travaux de recherche méthodologique en séparation de sources et en filtrage adaptatif, avec des applications dans le domaine biomédical. Il est également responsable avec le Dr. Michel Brossard (IRD France) du projet de coopération international Gyamazon.Durant son séjour à GIPSA-lab, Dr. Ewaldo SANTANA a été associé au projet ERC CHESS. Il a travaillé avec Ronald Phlypo et Christian Jutten sur l’analyse dyna-mique de signaux multidimensionnels non stationnaires, avec des applications sur l’analyse d’EEG intracraniens, en coopération avec le Dr. Antoine Depaulis du Grenoble Institut des Neurosciences.

mobiLité des chercheurs

départs des persoNNeLs Christian COMMAULT, professeur Grenoble INP et enseignant-chercheur dans l’équipe SLR au département Automatique, a fait valoir ses droits à la re-traite. Très impliqué dans la directin de l’école ENSE3, il a également été direc-teur de l’Ecole doctorale EEATS. Il sera encore à GIPSA-lab comme chercheur émérite, en charge de l’accompagnement et du conseil aux doctorants.

chercheurs iNvités


DISTINCTIONS

Prix des meilleures thèses 2015 du GDR MACSFeLipe castiLLo, doctorant dans l’équipe SLR sous la direction de Luc Dugard pour ses travaux en modélisation et contrôle de la boucle d’air des moteurs Diesel pour Euro 7.humberto steiN shiromoto, doctorant dans l’équipe SYSCO sous la direc-tion de Christophe PRIEUR pour ses travaux sur la stabilisation sous contraintes locales et globales.

NadiNe martiN, directeur de recherche CNRS dans l’équipe SAIGA, a reçu

le Prix 2015 de l’International Society for Condition Monitoring (ISCM). Ce prix récompense ses travaux de recherche et développement dans le domaine de la surveillance, qui ont notamment bénéficié à l’industrie.

GuaNGhaN soNG, post-doctorante dans l’équipe SAIGA, et ses co-auteurs,

ont obtenu le Best Paper Award de l’International Conference on Condition Monitoring and Machinery Failure Prevention Technologies (CM2015, Oxford, UK).

G. SONG, Z.-Y. LI, P. BELLEMAIN, N. MARTIN, C. MAILHES. AStrion data validation of non-stationary wind turbine signals. Twelve International Conference on Condition Monitoring and Machinery Failure Prevention Technologies. CM 2015 and MFPT 2015. Oxford, UK, 9-11 June 2015.

NadiNe martiN, directeur de recherche CNRS dans l’équipe SAIGA, et ses

co-inventeurs, Corinne MAILHES et Timothée GERBER, ont obtenu un Laurier de l’INP Toulouse pour leur procédé AStrion-H, système de détection d’une anomalie dans un système mécanique ou électromécanique. Patent Cooperation Treaty n° 14165936.7-1807. Extension de la demande de Brevet FR N°13/53860, déposée le 25 avril 2014.

thaNh truNG Le, doctorant dans l’équipe SAIGA et ses co-auteurs, ont obtenu la

Second Place Winner Best Student Paper Award lors de la conférence RAMS 2015-Reliability, Availability & Maintainability Symposium.

Thanh TRUNG LE, Christophe BERENGUER, Florent CHATELAIN. Multi-Branch Hidden Semi-Markov Modeling for RUL Prognosis. Annual Reliability and Maintainability Symposium - RAMS 2015, Jan 2015, Orlando, FL, United States. IEEE, pp.122-128.

GiorGio aNtoNiNo Licciardi, mauro daLLa mura et JoceLyN chaNussot de l’équipe SIGMAPhy ont obtenu le 2015 IEEE Symposium Paper Award de la IEEE Geoscience and Remote Sensing Society (GRSS).

G. VIVONE, R. RESTAINO, G. LICCIARDI, M. DALLA MURA, and J. CHANUSSOT Multiresolution analysis and component substitution techniques for hyperspectral pans-harpening, IGARSS, Quebec, juillet 2014. Il a été sélectionné parmi les 1077 communi-cations orales retenues (sur 2424 soumissions) pour cette conférence.

bruNo boisseau, doctorant dans l’équipe SYSCO et ses co-auteurs, reçoivent

un Best Paper Award lors de l’IEEE First International Conference on Event-Based Control, Communication, and Signal Processing.

B. BOISSEAU, S. DURAND, J.J. MARTINEZ MOLINA, T. RAHARIJAONA, N. MARCHAND. Attitude control of a gyroscope actuator using event-based discrete-time approach. International Conference on Event-Based Control, Communication, and Signal Processing (EBCCSP), Juin 2015, Krakow, Poland.

Nadine MARTIN : Prix de l’Internatio-nal Society for Condition Monitoring

Bruno BOISSEAU : Best Paper Award de l’IEEE EBCCSP


DISTINCTIONS

thomas hueber, chargé de recherche CNRS dans l’équipe CRISSP, et ses co-

auteurs, ont reçu l’EURASIP Best Paper Award de la revue Speech Communication.

B. DENBY, T. SSCHULTZ, K. HONDA, T. HUEBER, J.M. GILBERT, J.S. BRUMBERG. Silent speech interfaces, Speech Communication, Volume 52, Issue 4, April 2010, pp. 270–287

aNtoiNe coutrot, doctorant de l’équipe VIBS de 2011 à 2014, a obtenu un

Prix de thèse de l’Université Grenoble Alpes 2015. Son sujet de recherche porte sur l’influence du son lors de l’exploration de scènes naturelles dynamiques, dirigé par Alice Caplier et Nathalie Guyader.

JuLieN meyer, chargé de recherche CNRS, dans l’équipe VSLD, est l’un des 3

lauréats du Marie Sklodowska-Curie COFUND Awards 2015 délivré aux meilleurs chercheurs financés par une action Marie Sklodowska-Curie dans le cadre du programme Horizon 2020 de l’Union européenne.

GIPSA-lab, membre de l’association européenne euROBOTICS

La candidature de GIPSA-lab pour devenir membre actif de l’association européenne euRobotics a été

acceptée le 19 octobre 2015 et valorise ainsi les activités de recherche en robotique du laboratoire. euRobotics AISBL est une association internationale à but non lucratif basée à Bruxelles qui rassemble les acteurs européens en robotique (académiques et industriels).

NathaLie heNrich berNardoNi, chargée de recherche CNRS dans l’équipe VSLD, a soutenu son HDR en décembre 2015 sur le thème de La voix humaine : vibrations, résonances, interactions pneumo-phono-résonantielles.

micheL Gay, ingénieur de recherche CNRS dans l’équipe SIGMAPhy a soute-nu son HDR en septembre 2015 dans les domaines du traitement des images optiques et radar appliqué aux milieux naturels de la neige, de la glace et des glaciers.

barbara NicoLas, chargée de recherche CNRS, a soutenu son HDR en juin 2015 sur le thème du Traitement du signal et Physique des ondes pour la connaissance et la surveillance de l’environnement marin.

emmaNueL WitraNt, maître de conférences UJF dans l’équipe SYSCO, a soute-nu son HDR en mai 2015 sur le thème Modeling and Control of Inhomogeneous.

deNis beautemps, chargé de recherche CNRS dans l’équipe CRISSP a sou-tenu son HDR en avril 2015 sur le thème de la parole augmentée : production et surdité.

souteNaNces d’uNe habiLitatioN à diriGer des recherches - hdr

Antoine COUTROT : Prix de thèse de l’Université Grenoble Alpes

Julien MEYER : Marie Sklodowska-Curie COFUND Awards


carLos caNudas-de-Wit éLevé au Grade de ieee FeLLoW

de La société cssCarlos CANUDAS-DE-WIT est directeur de recherche CNRS et responsable de l’équipe NeCS à GIPSA-lab (équipe commune à Inria). Natif du Mexique où il a suivi des études en électronique et communications, Carlos poursuit son cursus universitaire en France et obtient un doctorat en Automatique en 1987. Il rejoint le CNRS en 1988 en tant que chargé de recherche de 1re classe. C’est

certainement son séjour au Lund Institute of technology (Suède) et la rencontre avec Karl Johan ÅSTRÖM (IEEE Medal of Honor et membre de la Royal Swedish Academy of Sciences) qui a donné à Carlos la passion de l’Automatique et de ses applications ; cette énergie lui permettra de décrocher un doctorat dont les résultats seront publiés dans un premier ouvrage : « Adaptive Control for Partially known systems: Theory and applications » en 1989.D’abord intéressé par le domaine du contrôle non linéaire adaptatif, il se dirige vers la modélisation et le contrôle non linéaire des robots, puis vers la commande avancée des véhicules et les moteurs synchrones grâce auxquel il déposera plu-sieurs brevets à l’issue de collaborations avec des industries, notamment avec Renault et Schneider. C’est dans les années 2000 qu’il réoriente ses recherches vers les systèmes de contrôle en réseau (prise en compte des retards, perte de paquets, protocoles de communication, etc.), avec la création en 2006 de l’équipe NeCS au GIPSA-lab (équipe commune avec Inria). Aujourd’hui, ses recherches se concentrent principalement sur le contrôle de systèmes physiques complexes et de grande dimension tels que les réseaux de transport routier. Il est initiateur et porteur du projet Traffic Lab Grenoble (GTL), plate-forme de collecte en temps réel de données de trafic routier provenant d’un réseau de capteurs sans fil dense (130 magnétomètres sur plus de 10,5 km) ins-tallé sur le périphérique sud de la ville de Grenoble. Ces données sont destinées à valider les modèles mathématiques de transport et à tester la prédiction du trafic. Partant du constat qu’aujourd’hui la multitude d’outils technologiques (télé-phones mobiles, radars, caméras, magnétomètres Bluetooth, GPS, ...) four-nissent une grande quantité de données hétérogènes, reliées entre elles et exploi-tables, il se donne comme défit d’aborder les questions de contrôle-commande de ces systèmes complexes avec une vision holistique.

Rédacteur en chef adjoint de l’IEEE-Transaction on Automatique Control de 1992 à 1997, puis de la revue AUTOMATICA , il est actuellement éditeur associé des re-vues IEEE Transactions on Control of Networks Systems, IEEE Transactions on Control System Technology et Asian Journal of Control. Il a été président de l’European Control Association (EUCA) de 2013 à 2015, et a servi au Board of Governors de l’IEEE Control System Society pendant 3 ans. Il sera le général Chair de la IEEE Conference on Decision and Control (Nice) en 2019. Ses publications de recherche portent sur plus de 250 publications internationales, 5 livres, et une douzaine de brevets. Il a mis en place plusieurs projets de collaboration indus-trielle avec de grandes entreprises françaises, dont : FRAMATOME, EDF, CEA, IFREMER, RENAULT, SCHNEIDER, IFP, ALSTOM.

NOMINATION

Contact : carLos caNudas-de-Wit, équipe NeCS [email protected]://www.gipsa-lab.grenoble-inp.fr/~carlos.canudas-de-wit/http://necs.inrialpes.fr/

IEEE Fellow est une distinction réser-vée à certains membres dont les réali-sations extraordinaires dans un champ d’intérêt de IEEE sont jugées dignes de recevoir ce grade prestigieux. Moins de 0,1 % des membres sont élevés chaque année à ce grade.

Les proJets eN cours

SPEEDD - Scalable ProactivE Event-Driven Decision making - STREP FP7-ICT (Big-data call), 2014-17.Prototype de prédiction et de prise de décision rapide, robuste et capable de gérer l’incertitude des grandes masses de données. Application au trafic routier.

CONFORT - COntrol and FORecasting in Transportation networks. Collaboration avec le projet PATH de Berkeley, 2014-16.Modélisation, estimation et contrôle des systèmes de transport intelligents (ITS).

Grenoble Traffic Lab (GTL) : plate-forme expérimentale pour la collecte en temps reel de données d’un réseau de cap-teurs sans fils installé sur la rocade Sud de Grenoble. La prédiction du trafic est visible en ligne en temps réel (ainsi que l’analyse des données) : http://necs.in-rialpes.fr/pages/grenoble-traffic-lab.php

Karrus-ITS : Start-up proposant des services de gestion intelligente du tra-fic routier. Elle a participé au déploie-ment du projet GTL et contribue à son maintien.

72015 un an avec gipsa-lab 72015 un an avec gipsa-lab

cerveau et robotiQue : 2 axes stratéGiQues traNsversaux à Gipsa-Lab

FOCUS

Les recherches autour du Cerveau et de la Robotique soulèvent de nombreux défis et enjeux scientifiques dans des contextes internationaux très compétitifs. La collaboration et le croisement des approches et des disciplines constituent une des clefs de réussite des recherches sur ces sujets. C’est dans ce but que la direction de GIPSA-lab a lancé la création de 2 axes de recherche transversaux, CERVEAU@gipsa-lab et ROBOTIQUE@gipsa-lab, afin d’impulser des collabora-tions entre plusieurs équipes, entre plusieurs thématiques de recherche et de ren-forcer ainsi les approches pluridisciplinaires, essentielles dans ces 2 domaines.

Dans le cadre de l’axe Cerveau, l’interaction entre le traitement du signal avancé, les sciences cognitives et les sciences de la vie permet une meilleure compréhen-sion du cerveau. On peut ainsi espérer améliorer par exemple la récupération de la parole chez des patients après une glossectomie ou bien adapter des disposi-tifs sans pilotage manuel pour le handicap.

Dans le cadre de l’axe Robotique, un des défis est le développement de systèmes robotiques qui intègrent la mécatronique, à partir de l’étude mécanique de la plateforme, les capteurs, les actionneurs, la communication, la commande, la perception et la navigation, pour aller vers plus d’autonomie de déplacement et de mouvement (pour les drones notamment) ou une meilleure interaction avec l’humain en robotique humanoïde.

Tous ces défis sont autant de sujets de recherche sur lesquels le laboratoire GIPSA-lab travaille depuis plusieurs années et sur lesquels il s’investira forte-ment dans les années à venir.

Contacts : Jose erNesto GomeZ-baLderas axe [email protected]@gipsa-lab.fr

pierre-oLivier ambLardaxe [email protected]@gipsa-lab.fr


Axe CERVEAU@gipsa

Une Interface Cerveau-Ordinateur (ICO) permet à un utilisateur de sélectionner sur un écran des symboles (chiffres, lettres, icônes, etc.) sans aucune commande motrice. Le type d’ICO utilisé ici exploite le paradigme physiologique nommé « oddball » ; le symbole à choisir est présenté parmi plusieurs, de sorte que son clignote-ment déclenche dans le cerveau l’apparition d’un poten-tiel évoqué. En faisant flasher tous les symboles, on peut assigner à chaque symbole une probabilité d’être celui choisi. En utilisant la géométrie Riemannienne, l’équipe VIBS travaille depuis 2009 sur la généralisation et la robustesse de ces interfaces cerveau-ordinateur et met en 2016 à la disposition de la communauté ses outils et données en open source.

Pour développer les algorithmes de reconnaissance d’ac-tivités cérébrales et démontrer les possibilités offertes par les ICOs, l’équipe ViBS a conçu et réalisé une plate-forme de jeu vidéo appelé Brain Invaders. Inspiré du très populaire Space Invaders, il s’agit de détruire des aliens uniquement par la pensée, sans aucune commande ma-nuelle ou motrice. Doté d’un casque EEG qui amplifie ses signaux électroencéphalographiques, le joueur focalise son attention sur un écran où se déplacent des aliens cli-gnotant ; lorsque l’alien à détruire clignote, le cerveau du joueur émet un potentiel appelé P300 ; l’ordinateur doit alors extraire des signaux électroencéphalographiques en temps réel et détecter le plus rapidement possible les marqueurs neuronaux afin de détruire l’alien sur lequel le participant mobilise sa pensée.

Le jeu Brain Invaders, né en 2011, constitue un démons-trateur, ludique et original, aux travaux scientifiques de l’équipe visant à rendre ce type d’ICO performant, ro-buste et sans calibration. Pionnière dans son approche, l’équipe a utilisé dès 2009 la géométrie Riemannienne pour classifier les potentiels évoqués cérébraux pour interpréter l’intention du sujet. Les résultats sont très

performants en termes de précision, mais aussi en termes de généra-lisation et de robustesse de l’apprentissage. Une initialisation « intel-ligente », basée sur les données déjà acquises, permet, de plus, une utilisation immédiate de l’ICO sans aucune calibration. Les projets ANR OpenViBE (2006-2009), Gaze&EEG (2009-2013) et OpenViBE2 (2009-2012), ont permis de créer une plate-forme logicielle open-source pour l’acquisition, le traitement et la visualisation des données EEG en temps réel.

Contacts :marco coNGedoaNtoN aNdreevEquipe [email protected]@gipsa-lab.fr

braiN iNvaders ii uNe iNterFace cerveau-ordiNateur muLti-suJets

Principe de fonctionnement d’une Interface Cerveau-Ordinateur de deuxième génération comme nous l’avons spécifié.

Capture d’écran de l’Interface Cerveau-Ordinateur Brain Invaders développée au GIPSA-lab


En 2016, Brain Invaders II, qui incorpore un mode de jeu solo et plusieurs modes multi-joueurs (e.g., Cooperation vs. Competition), sera mis à la disposition de la communauté avec plus de 250 enregistrements élec-troencéphalographiques recueillis dans six campagnes expérimentales menées entre 2009 et 2015.

Aujourd’hui, cette approche de développement des ICOs est devenue un sujet porteur dans l’équipe ViBS et donne lieu à de nombreuses publi-cations internationales, attire des doctorants et des visiteurs internatio-naux à GIPSA-lab et fait souvent ses preuves lors de compétitions inter-nationales rassemblant plusieurs centaines de compétiteurs.

Axe CERVEAU@gipsa

Représentation de la variété Riemannienne des matrices positives définies, utilisée pour la classification

Références :- Congedo M, Goyat M, Tarrin N, Varnet L, Rivet B, Ionescu G, Jrad N, Phlypo R, Acquadro M,

Jutten C (2011) “Brain Invaders”: a prototype of an open-source P300-based video game working with the OpenViBE platform, Proceedings of the 5th International BCI Conference, Graz, Austria, 280-283.

- Korczowski L., Barachant A., Andreev A., Jutten C (2016) “Brain Invaders 2”: an open source Plug & Play multi-user BCI videogame, International Brain-Computer Interface (BCI) Meeting, Asilomar, CA, USA.

- Renard Y, Lotte F, Gibert G, Congedo M, Maby E, Delannoy V, Bertrand O, Lécuyer A (2010) OpenViBE: An Open-Source Software Platform to Design, Test and Use Brain-Computer Interfaces in Real and Virtual Environments. PRESENCE : Teleoperators and Virtual Environments 19(1), 35-53.

- Congedo M (2013) EEG Source Analysis. HDR presented at Doctoral School EDISCE, University of Grenoble Alpes.

- Barachant A, Bonnet S, Congedo M, Jutten C (2012) Multi-Class Brain Computer Interface Classification by Riemannian Geometry. IEEE Transactions on Biomedical Engineering 59(4), 920-928.

- Barachant A., Bonnet S., Congedo M., Jutten C. (2013) Classification of covariance matrices using a Riemannian-based kernel for BCI applications, Neurocomputing, 112, 172-178.

- Korczowski L, Congedo M, Jutten C. (2015) Single-Trial Classification of Multi-User P300-Based Brain-Computer Interface Using Riemannian Geometry, IEEE. 37th Annual Int. Conf. of IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, Aug 2015, Milano, Italy.

- Congedo M, Afsari B, Barachant A. Moakher M (2015) Approximate Joint Diagonalization and Geometric Mean of Symmetric Positive Definite Matrices, PLoS ONE 10(4).

Outils et données Open Source téléchargeables :https://bitbucket.org/toncho11/openvibe-gipsa-extensions


Axe CERVEAU@gipsa

La production de la parole implique la mise en mouvement de tous les articulateurs oro-faciaux (mandibule, langue, lèvres, velum, plis vocaux…). Mais la langue joue un rôle tout particulier puisque c’est elle qui façonne précisément la géométrie du conduit vocal qui est responsable de carac-téristiques majeures de la parole, telle que la distinction entre les sons « i » et « é » ou « u » et « ou », ou encore « t » et « k ». L’ablation chirurgicale d’une partie de la langue, appelée « glossectomie », et la reconstruction qui s’en suit, qui interviennent très souvent dans le traitement clinique des cancers de la langue, créent donc une pertur-bation majeure de la capacité des patients à communiquer par la parole. Et pourtant, après une convalescence pouvant atteindre quelques mois, une grande partie de ces patients est capable de parler de façon intelligible et de retrouver une interaction sociale proche de la normale. Ces travaux ont montré la variabilité des stratégies mises en œuvre dans la récupération de la parole chez l’adulte. Ils suggèrent que les patients les plus impactés mettraient en jeu des proces-sus cérébraux reconstruisant les relations entre les niveaux linguistiques, moteurs et physiques de la production de la parole.

Les travaux d’Audrey Acher [1], doctorante dans l’équipe PCMD, vi-saient à étudier les mécanismes cérébraux permettant cette remar-quable adaptation, en mettant l’accent sur la recherche de patrons d’activation traduisant la définition de nouveaux buts moteurs et la construction de nouvelles représentations cérébrales de l’articulateur. Onze patients ont été étudiés. Sept d’entre eux ont été examinés au cours de 4 sessions placées respectivement quelques jours avant l’opé-ration, puis 1 mois, 3 mois et 9 mois après celle-ci. Pour 4 patients, seules les 3 premières sessions ont pu avoir lieu. Lors de chaque ses-sion, la qualité de la parole et la mobilité linguale ont été évaluées quantitativement, et les activations cérébrales ont été mesurées par IRM fonctionnelle (protocole dit « sparse sampling ») au cours de la prononciation de voyelles et de syllabes, et de gestes oro-faciaux silen-cieux. Onze sujets sains « contrôle » ont été enregistrés en parallèle dans les mêmes conditions. L’étude s’est intéressée aux différences observables dans l’évolution des patrons d’activation cérébrale entre sujets sains et patients, et s’est focalisée pour cela sur le réseau céré-bral de la parole (Cf. figure ci-contre).L’équipe a observé une grande variabilité chez les patients, qui peut être attribuée à la large variabilité du degré d’avancement de la mala-die et donc de l’ampleur de l’acte chirurgical. Chez les deux patients les plus touchés, dont la dégradation de la qualité de la parole et de la motricité oro-faciale, puis la récupération au cours de la période d’observation ont été significatives, un certain nombre de résultats

Contacts :audrey acher pascaL perrierEquipe [email protected]

a La recherche des corréLats cérébraux de La récupératioN de La paroLe apres GLossectomie

Le réseau cérébral de la parole : mesuré par IRMf. On note des activations dans le Cortex Auditif (orange), le Cortex Moteur (vert), le Cortex soma-tosensoriel (noir), le cervelet (rouge), et le Lobule Pariétal Inférieur (violet).


Axe CERVEAU@gipsa

importants ont pu être mis en avant. On observe en effet des activa-tions significativement plus importantes chez ces sujets dans le Lobule Pariétal Inférieur, où la mise en relation entre les buts oro-sensoriels (tactiles, proprioceptifs…) et auditifs pourrait se faire [2]. Ceci pour-rait être révélateur d’un processus de redéfinition des buts moteurs associés à la production de la parole. On observe aussi au cours des sessions chez l’un de ces sujets une variation de l’activation dans le cervelet, qui le distingue des sujets sains. Or il a été proposé [3] que le cervelet puisse jouer un rôle clé dans l’élaboration des représentations (on parle de « modèles internes ») que le cerveau construit du système moteur périphérique. Ce résultat suggère que la récupération de la parole chez ce patient implique la mise en œuvre d’un processus où le système nerveux central réapprend et se réapproprie les relations entre les commandes motrices et les retours orosensoriels et auditifs. Références :

[1] Acher A. (2014). Corrélats cérébraux de l’adaptation de la parole après exérèse de la cavité orale. Doctorat de l’Université de Grenoble, Spécialité : Sciences Cognitives, Psychologie et Neurocognition. [2] Hickok, G. & Poeppel, D. (2004). Dorsal and ventral streams: a framework for understanding aspects of the functional anatomy of language. Cognition, 92, 67-99[3] Wolpert, D. M., Miall, R. C., & Kawato, M. (1998). Internal models in the cerebellum. Trends in cognitive sciences, 2(9), 338-347.

Ces recherches ont été réalisées au cours de la thèse en Sciences Cognitives d’Audrey ACHER, dans le cadre d’une étroite collaboration entre GIPSA-lab (Marc Sato, Coriandre Vilain, Christophe Savariaux), les Services de Chirurgie Maxillo-Faciale (Georges Bettega, Muriel Brix, Brice Carlot) et ORL (Christian Righini) du CHU de Grenoble, et la pla-teforme IRMf de l’unité de services IRMaGe (Laurent Lamalle, Alexandre Krainik, Arnaud Attye).Elles ont fait l’objet d’un accord par le Comité de Protection des Personnes Sud Est V.Elles ont été financées en grande partie par les soutiens de la Fondation des Gueules Cassées et du Pôle Grenoble Cognition.


Axe ROBOTIQUE@gipsa

Les travaux de Hiromi Kobayashi et Shiro Kohshima du Tokyo Institute of technology au Japon, ont montré que la physiologie de l’œil humain est unique dans le règne animal, notamment par la blancheur de sa sclère, la grande proportion de sa surface visible, son contraste avec la peau et l’iris. Ces caractéristiques résultent de la perte du statut de prédateurs/proies dissimulant leur centre d’intérêt pour évoluer vers des êtres sociaux parta-geant leurs états mentaux, donnant à lire leurs intentions. Les recherches décrites ici tendent à démontrer que les concepteurs de robots humanoïdes seraient bien avisés de respecter ces caractéristiques morphologiques, afin que l’interprétation de la direction du regard du robot par ses partenaires humains soit plus fiable.

Dans le cadre du réseau national Robotex, GIPSA-Lab s’est doté d’un robot iCub2.0 différent de la trentaine d’autres exemplaires produits à ce jour à l’IIT de Gênes. En effet, ce robot humanoïde de 1m02 de hauteur possède 53 degrés de liberté et dispose d’une tête originale avec mâchoire, lèvres et paupières articulées. Cette tête est recouverte de tissu élastique pour simuler la peau du visage et cou-

vrir les lèvres [2]. L’une des ambitions de l’équipe CRISSP est de doter ce robot – dénommé Nina – de compétences sociales, notamment d’un comportement verbal (phonation et articulation des sons), co-verbal (re-gard, mouvements de tête, des bras et des mains) et non verbal (toucher, déplacement du corps…) lui permettant d’initier et conduire des tâches conjointes de façon agréable et efficace.Or il ne suffit pas de générer des comportements adéquats, il faut aussi vérifier qu’ils sont effectivement bien perçus par les partenaires humains. Ainsi, si les agents conversationnels virtuels (sur écran) permettent d’af-ficher des expressions faciales et une gestuelle beaucoup plus riches que les robots humanoïdes actuels, ces derniers offrent un sentiment de pré-sence accru et une plus grande capacité à agir sur l’environnement… et à s’y ancrer par le regard. En effet, le support 3D des yeux d’un robot per-met d’échapper à l’effet Mona-Lisa [3] qui existe sur un écran et donne à tous les spectateurs l’impression que le présentateur les regarde en face quelles que soient leurs positions.

Nos travaux [4] avec Nina ont porté sur l’impact de l’apparence de l’œil robotique sur la perception de la direction de son regard, en manipulant la taille de son iris ainsi que la coordination regard/paupière – notam-ment par un abaissement lors de regards dirigés vers le bas. Nous avons ainsi créé divers iris artificiels (Cf. images A) et demandé à des sujets d’estimer quelle case d’un damier notre robot fixait de manière aléatoire (Cf. image B). Les résultats montrent que le couplage regard/paupière est de prime importance et que l’iris dont la dimension se rapproche le

Contacts : Gérard baiLLyFrédéric eLiseiéquipe [email protected]@gipsa-lab.fr

commeNt La morphoLoGie des yeux des robots iNFLueNce Leurs iNterLocuteurs humaiNs

Ces recherches ont été réalisées au sein de la plate-forme MICAL à GIPSA-lab. L’iCub Nina est une des plates-formes de l’Equipex ROBOTEX. Le visage articulé a été financé par des crédits emSOC de l’UJF.

Nina : robot iCub2.0 à GIPSA-lab


Axe ROBOTIQUE@gipsa

plus de la référence humaine minimisait de manière signifi-cative l’erreur relative entre cases fixées et estimées.Ces résultats démontrent le bénéfice mutuel des recherches en robotique et en cognition humaine. Elles se poursuivent actuellement dans le projet ANR SOMBRERO coordonné par le GIPSA-Lab, qui vise à développer une plate-forme de téléopération immersive du robot Nina pour un apprentis-sage par démonstration de comportements socio-commu-nicatifs, combinant ainsi des problèmes de contrôle opti-mal à des questions d’incorporéité – embodiment – au cœur des sciences cognitives.

Références :[1] H. Kobayashi and S. Kohshima, Unique morphology of the human eye, Nature, vol. 387, pp. 767–768, 1997.[2] Parmiggiani, Alberto, Elisei, Frédéric, Maggiali, Marco, Randazzo, Marco, Bailly, Gérard, and Metta, Giorgio, Design and validation of a tal-king face for the iCub, International Journal of Humanoid Robotics, vol. 12, no. 3, p. 20 pages, 2015.[3] S. Al Moubayed, J. Edlund, and J. Beskow, Taming Mona Lisa: commu-nicating gaze faithfully in 2D and 3D facial projections, ACM Transactions on Interactive Intelligent Systems, vol. 1, no. 2, p. article 11 (25 pages), 2012.[4] F. Foerster, G. Bailly, and F. Elisei, Impact of iris size and eyelids cou-pling on the estimation of the gaze direction of a robotic talking head by human viewers, in Humanoids, Seoul, Korea, 2015.

a

a

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b

Les différents iris artificiels ajoutés au robot et créés par l’équipe, en comparaison d’iris humains.

Expérimentation d’évaluation de la direction du regard en situation d’interaction homme-robot.


Axe ROBOTIQUE@gipsa

Une des principales caractéristiques des drones est qu’ils sont capables de voler de façon auto-nome. Si cela supprime tout risque pour les pilotes et rend plus accessibles des zones ou des sites qui ne l’étaient pas, cela nécessite le développement de systèmes de contrôle autonomes, fiables, sûrs et sécurisés. Pour être réellement autonome et performant, un drone a besoin d’intelligence em-barquée qui le dote de capacités de perception, de décision, de navigation et d’adaptation à son envi-ronnement qui peut être changeant ou incertain : éviter des obstacles ou d’autres objets volants, se stabiliser en cas de perturbations, s’adapter et se positionner dans un environnement voire sélectionner les images qu’il doit enregistrer, etc. C’est là tout l’enjeu des recherches menées par les équipes du GIPSA-lab qui ont su croiser les dis-

ciplines pour faire avancer les développements de ces véritables petits robots aériens.

Développement de capacité de vol en contact d’une paroi pour un véhi-cule hybride drone-chariot, capable de suivre une trajectoire en vol ou au contact

Un des sujets de recherche sur les systèmes « Drone » étudié à GIPSA-lab concerne le contrôle d’un véhicule hybride drone-chariot équipé de 2 grandes roues de part et d’autre de sa structure (thèse de Josue Colmenares-Vázquez en partenariat avec le laboratoire Heudiasyc). Ce type d’engin, qu’on a vu appa-raître récemment sur le marché grand public, améliore les caractéristiques du drone dans la mesure où il peut économiser de l’énergie lors de ses phases de déplacement en mode chariot (roulage) et ainsi augmenter significativement son autonomie. L’autre avantage est que ces roues jouent le rôle de pare chocs, lui permettant même de rouler sur les murs et au plafond.L’enjeu scientifique à relever est de modéliser et de contrôler de manière sûre et automatique ce type d’engins. Il doit notamment pouvoir détecter avec un esti-mateur de force s’il y a contact ou non avec le sol ou la paroi, et d’adapter son pilotage en fonction de la tâche désirée, grâce à l’auto-configuration des contrô-leurs. L’objectif final n’est pas nécessairement une autonomie totale mais plutôt l’automatisation de la partie pilotage « expert », pour ne laisser à l’opérateur que la partie « métier ».Une fois l’engin « apprivoisé », son potentiel d’exploitation industriel semble pro-metteur : en cas de catastrophe par exemple, équipé d’une caméra, on l’imagine s’introduire par une fenêtre brisée d’un bâtiment puis parcourir les couloirs en rou-lant à la recherche de victimes. Une autre application serait l’inspection fine par chirographie de grands ouvrages (barrages, immeubles…), méthode pour l’instant effectuée à la main par un opérateur qui doit parcourir la paroi à inspecter.

Auto-pilote de drone en vue d’une certification aéronautique

Dans le domaine de la certification, GIPSA-lab est partenaire du projet collabora-tif CAP2018 (dans le cadre du Fonds Unique Interministériel, Pôles de compétiti-vité Minalogic et Systematic) réunissant industriels et laboratoires de recherche (Sogilis, AdaCore, GIPSA-lab, Squadrone System, CEA-Leti, AGS-Solution et SNCF) ; ce projet a pour objectif de créer un auto-pilote de drone libre, fiable et sûr afin de poser les bases d’une future certification sur ces objets volants.

Drone X4-MaG

robotiQue aérieNNe : L’eNJeu des recherches sur Les droNes

Contacts :erNesto GomeZ-baLderasNicoLas marchaNdJoNathaN dumoNEquipes AGPiG et [email protected]@[email protected]

Quadrirotor

Hexarotor avec bras manipulateur

Cré

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ère


Axe ROBOTIQUE@gipsa

En effet, un drone grand public à quelques centaines d’euros est largement ac-cessible, mais peut être un véritable danger, tant par une mauvaise utilisation que par une erreur logicielle de l’auto-pilote ou une erreur matérielle (fiabili-té des capteurs). Actuellement, la partie logicielle des auto-pilotes des drones grand public est développée sans conformité à des standards de sûreté logicielle et sans garantie de sûreté de fonctionnement. Face à ces limites, la réglementa-tion française impose un agrément pour piloter ces drones et la réglementation européenne (et mondiale) tend à durcir les contraintes pour obliger les drones à obtenir des niveaux de certification issus des standards aéronautiques. CAP2018 a donc pour objectif de créer un composant logiciel d’auto-pilote libre, sûr, fiable, sécurisé, et certifiable, avec des fonctionnalités avancées de suivi de cibles et d’évitement d’obstacles, tout en spécifiant les contraintes matérielles nécessaires pour faire fonctionner le logiciel. L’enjeu étant un accroissement de la sécurité de ces plateformes ouvrant ainsi la voie à des utilisations en milieu non protégé.GIPSA-lab jouera un rôle majeur au sein de ce projet puisqu’il apportera son expertise scientifique autour des algorithmes de commande, de navigation et de stabilisation, des mécanismes de coordination des drones, et autour de la mise en œuvre d’algorithmes de traitement d’images (analyse de scènes permettant le suivi vidéo) pour l’évitement d’obstacles.

Parmi les autres travaux réalisés au labora-toire sur le système « drone », les équipes travaillent sur : - L’interface homme-machine pour le pilotage

assisté, sûr et intuitif de drones (thèse de J. J. Téllez-Guzmán).

- L’utilisation des techniques ensemblistes pour la navigation sûre dans les couloirs bio inspi-rée basée sur évènements (thèse de Bruno Boisseau).

- Manipulation d’un objet par un bras mani-pulateur articulé sur drone (thèse de J. U. Alvarez-Munoz).

Nos compétences scientifiques dans le domaine de la commande, l’asservissement visuel et le

traitement d’images, nous permettent actuellement d’être acteurs dans des pro-jets qui abordent les aspects suivants : la sûreté du vol (FUI CAP2018), l’autono-mie du drone vis à vis du pilote, l’inspection aérienne, le suivi par une flottille de drones, l’exploration, la téléopération et la cartographie.

Les équipes du GIPSA-lab ont mis en œuvre une chaine de pro-totypage rapide de robots aériens. Une plate-forme de base a été développée autour d’une carte électronique programmable équipée de tous les capteurs nécessaires à laquelle on ajoute 4 à 6 rotors. La structure mécanique principale est réalisée par im-pression 3D à partir de modèles CAO, à laquelle on peut connec-ter les différents éléments spécifiques au sujet d’étude (roues réalisées par découpe laser, mini-bras robotisé, caméra…). Les modèles mathématiques et algorithmes développés dans un premier temps en simulation sous Matlab/Simulink peuvent ensuite se connecter à distance au robot (contrôle déporté) ou être exécutés directement dans une deuxième carte électronique embarquée, sorte de micro-PC. On utilise alors pour cela un mo-dule open source développé en partenariat avec l’ISM, capable de convertir les programmes Matlab/Simulink en programme embarqué en temps réel (Toolbox RT-MaG).

Côté traitement d’image, un module de simulation d’environ-nement virtuel 3D, également développé en interne, permet de générer des images telles que les verrait une caméra embarquée dans le drone et permet ainsi d’enrichir les scénarios de simula-tion avec les algorithmes relatifs au traitement d’image. Cela offre la possibilité de tester l’ensemble de la chaine algorithmique de stabilisation avant de la tester sur de vrais robots volants.Enfin, la salle de vol est équipée d’un système de capture de mouvement Vicon qui permet de mesurer très précisément et en temps réel la position des robots volants présents. Cet outil per-met alors de vérifier les performances des algorithmes de posi-tionnement et de stabilisation des drones.

www.gipsa-lab.fr/projet/RT-MaG/

Voir également les descriptifs des plates-formes sur www.gipsa-lab.fr.

Dispositif de prototypage rapide basé sur Toolbox RT-Mag

Drone hybride à chariot

Flottilles de drones - Plate-forme MOCA


STARTUP issues de GIPSA-lab

bLadetips eNerGy - eNerGie eoLieNNe FLottaNte écoNomiQue

Le projet est en phase de maturation soutenue par la SATT LINKSIUMPorteur : roGeLio LoZaNo - [email protected]

La quasi totalité de l’énergie produite par une éolienne classique est captée à travers la surface que balaye le dernier tiers des pâles. Le mât et la partie centrale du rotor sont à l’origine des deux tiers du coût d’une éolienne, mais ne servent qu’à permettre aux extrémités de pâles de balayer la surface à travers laquelle l’énergie est captée.Bladetips Energy propose de produire de l’énergie en utilisant un rotor volant qui entraine un générateur au sol, qui s’affranchit du mât, de la partie centrale du rotor et des fondations. La longueur du câble permet de capter le vent à une altitude de 400 m, là où il est plus fort, constant et prévisible.Contrairement aux éoliennes classiques, ce système ne provoque pas de tan-gage de la base flottante, ce qui permet d’utiliser une base flottante beaucoup plus économique. A puissance égale, ceci permet de réduire d’environ 80 % la quantité de matériaux nécessaires à la construction de l’éolienne et de réduire d’environ 60 % le coût de l’éolienne par rapport aux technologies classiques.Bladetips Energy était présente aux salons European Wind Energy Association à Paris (Novembre 2015) et au World Future Energy Summit à Abu Dhabi (Janvier 2016) afin de tester la réaction du marché et de trouver des partenaires. Elle a remporté le Prix spécial du jury au concours Energies Intelligentes EDF 2015.

traNsLocator - surveiLLaNce des réseaux éLectriQues

Le projet est en phase de maturation soutenue par la SATT LINKSIUMPorteur : corNeL ioaNa – [email protected]

Le projet Translocator propose un système unique de localisation longue dis-tance de phénomènes électriques transitoires dans les câbles électriques, que ce soit de transport, de distribution ou de communication. Le système est composé de plusieurs capteurs distribués et la localisation, en temps réel, des sources de transitoires se fait avec le principe innovant de mesure relative de déforma-tion subit par la propagation des signaux dans les câbles. Dans le contexte du concept de surveillance des réseaux électriques, le système Translocator per-mettra d’assurer la surveillance continue, globale et à faible coût (entre 2 et 3 fois moins cher que les solutions classiques), de l’état du réseau de transport d’énergie, soumis à des utilisations aléatoires, du fait de son caractère flexible en termes de sens de transmission, de charges, etc. Par ailleurs, le système Translocator permet d’estimer précisément la forme des signaux propagés dans les câbles ; cela peut ainsi apporter une solution innovante pour l’identification unique de chaque utilisateur (la définition de la notion d’identifiant naturel de chaque utilisateur). Les domaines d’application envisagés sont la surveillance continue d’un réseau électrique de transport et de distribution, le monitoring des moyens de production distribués ainsi que des accessoires, la localisation des sources de transitoires à très grandes distances, grâce à l’exploitation de la déformation relative, s’affranchissant ainsi des besoins de synchronisation.La mise sur le marché du produit est prévue en 2016.


STARTUP issues de GIPSA-lab

ebiKesLab - tryptiQue techNoLoGiQue FaciLitaNt L’usaGe du véLo éLectriQue

La startup est en phase d’amorçage. Porteur : maëL bossoN - [email protected]://www.ebikelabs.com

eBikeLabs, fondée en avril 2015, apporte des solutions logicielles innovantes pour améliorer le prix, la performance et l’autonomie des vélos électriques ou plus globalement des véhicules électriques légers. Il s’agit de permettre aux cy-clistes d’arriver à destination sans anxiété de tomber en panne de batterie.Le tryptique proposé se compose de :- eBikeCortex : un système embarqué intelligent qui gère l’utilisation de la batte-

rie et améliore la dynamique et les performances du vélo électrique. Un projet de transfert technologique des travaux réalisés au GIPSA-lab sur le dévelop-pement d’un estimateur du couple instantané sans capteur pour améliorer le pilotage et le rendement des systèmes motorisés est à l’étude.

- eBikeMaps : un service web de cartographie dédié à la mobilité électrique pro-posant un service de distances énergétiques. Vidéo disponible : www.youtube.com/watch?v=k7T_1VUJ2S4

- l’app eBikeMaps : une application smartphone d’assistance à l’itinéraire qui garantit l’arrivée à destination avec un niveau de charge suffisant.

Avec le soutien de premiers investisseurs, de la BPI et de partenaires bancaires, la société a pu constituer une équipe de 10 membres hébergé dans la pépinière du numérique Le Tarmac à Meylan. La société souhaite doubler son équipe d’ici 2018. Elle entre donc dans une phase de recherche de fonds. Les partenaires de la startup sont GIPSA-Lab, TIMC-IMAG et Inria, des associations pro-vélos, les collectivités locales et des constructeurs de vélos électriques pour tester et faire évoluer leurs dispositifs.

cmd droNe - coNtrôLes NoN destructiFs et dimeNsioNNeLs embarQués sur droNes

La startup est créée.Porteur : emmaNueL hidaLGo - [email protected]://www.cnd-drones.fr/

CND-Drones a été fondée en septembre 2015 à la suite d’une étude de faisabilité réalisée par GIPSA-lab. La société vise à embarquer sur drones des systèmes de contrôle non destructifs et de contrôle dimensionnel dans le but de détecter et de mesurer les défauts de structures ou d’infrastructures difficiles d’accès. Ces technologies de surveillance permettent des inspections techniques rapides et précises par drones afin d’assurer les opérations de maintenance préventive d’infrastructures ou de sites industriels dont l’accès est difficile, périlleux ou couteux.CND-Drones propose un service de controle dimensionnel par numérisation 3D de pièces, d’équipements ou de structures et un service de controle non des-tructif de pièces et structures afin de vérifier leur état et de déceler des défauts. La performance (stabilité et endurance) des drones en cours de développement entre la société et GIPSA-lab devraient permettre une acquisition de données de grande qualité qui autorise des technologies de contrôle avancées.


PARUTIONS

Multimodal Data Fusion - Special Issue Proceeding IEEEGuest Editors: Tülay ADALI (Baltimore MD, USA), Christian JUTTEN (GIPSA-lab), Lars Kai HANSEN (Kongens Lyngby, Denmark)Proceeding of the IEEE, Vol. 103, No. 9, September 2015

Advances in hyperspectral data processing and analysisNuméro spécial coordonné par : Saurabh PRASAD (University of Houston), Jocelyn CHANUSSOT (GIPSA-Lab), James FOWLER (Mississippi State University), Jose BIOUCAS-DIAS (Instituto Superior Te´cnico, Portugal), Charles CREUSERRE (New Mexico State University).IEEE Journal of Selected Topics in Signal Processing, n° 6, volume 9, septembre 2015.

Multisensor Data Fusion: From Algorithms and Architectural Design to ApplicationsHassen FOURATICRC Press, 639 pages

The Impact of Control TechnologyEditors: Tariq SAMAD (Honeywell) and Anuradha ANNASWAMY (MIT)IEEE Control Systems Society, 2nd Ed. 2014.Contributions de Carlos CANUDAS-DE-WIT : City Labs for Intelligent Road Transportation Systems et de Emmanuel WITRANT : Control of Tokamak Plasmas» dans la seconde édition de «The Impact of Control Technology.

On the cognitive nature of speech sound systemsEdited by Jean-Luc SCHWARTZ, Clément MOULIN-FRIER and Pierre-Yves OUDEYER. Special issue of the Journal of Phonetics Volume 53, pp. 1-180, 2015 Open Access in sciencedirect.com

Multisensory and sensorimotor interactions in speech perceptionKaisa TIIPPANA, Riikka MÖTTÖNEN and Jean-Luc SCHWARTZFrontiers in Psychology Research Topic, 20 April 2015


MANIFESTATIONS

Journée Géométrie Riemannienne dans la variété des matrices définies positives - 16 janvier 2015

Organisation : dans le cadre de l’ERC CHESS (Christian Jutten)

3rd Grenoble Workshop on Autonomic Computing and Control - 7 octobre 2015

Organisation : GIPSA-lab (Stephane Mocanu), Inria (Eric Rutten)Soutien : Persyval-lab

Recherche de variables latentes, Analyse en Composantes Indépendantes, Tenseurs et Factorisation de Matrices Non-négatives - 2-4 février 2015

Organisation : dans le cadre des ERC CHESS (Christian Jutten) et DECODA (Pierre Comon)

Avancées récentes en signal et image biomédicaux - 26 février 2015

Organisation : journée SIERRA (Signal et Image en Région Rhône-Alpes)Soutien : Arc 6 (Région Rhône-Alpes)

36th International Summer School of Automatic Control Grenoble - 7-11 septembre 2015Positive invariance as a set-theoretic method for fault dia-gnosis and fault tolerant control.

Organisation : GIPSA-lab, Centrale-Supélec, CRANSoutiens : CNRS, GDR Macs, Grenoble INP, Supélec, Grenoble La Métro, Persyval-lab

Grenoble Workshop on Eyes Movements - 14 octobre 2015

Organisation : GIPSA-lab (équipe Vibs)Soutien : Persyval-Lab

Workshop Structured Low-Rank Approximation (SLRA) - 1-2 juin 2015

Organisation et soutiens : ERC CHESS et ERC DECODA

Journées de Géométrie algorithmique - 16-20 novembre 2015

Organisation : Ecole d’été CNRS (GIPSA-lab, Inria)Soutiens : CNRS, LIX, GDR IM, Inria, Dassault Systemes, GIPSA-lab

Summer School BigOptim2015: Large-Scale Optimization - 29 juin-3 juillet 2015

Organisation : GIPSA-lab (Laurent Condat)Soutiens : GIPSA-lab, Persyval-lab, GDR MOA, GDR MiA, ERC CHESS

1st IFAC Workshop on Linear Parameter Varying systems - 7-9 octobre 2015

Organisation : GIPSA-lab, GDR MACS, SEESoutiens : CNRS, Grenoble INP, UJF, Ville de Grenoble, Inria

6th International Symposium on Recurrence Plot Analysis - 17-19 juin 2015

Organisation : GIPSA-lab, Potsdam Institute for Climate Impact Research, Loyola University ChicagoSoutiens : Grenoble INP, GIPSA-lab, OSUG, CNRS, PIK-Postdam

Journées d’Automatique GDR MACS 2015 - 5-6 octobre 2015

Organisation : GIPSA-labSoutiens : GIPSA-lab, CNRS, GDR MACS, Persyval-lab

Apprentissage de comportements multimodaux interactifs - 8 octobre 2015

Organisation : GIPSA-lab (équipe CRISSP), LIRIS

Traffic modelling and control workshop - 1er octobre 2015

Organisation : GIPSA-lab (équipe NeCS)

9e Forum annuel du GDR Vision - 30 novembre-3 décembre 2015

Organisation : LPNC, GIN, GIPSA-labSoutiens : iRMAGE, Pôle Grenoble Cognition, UJF, UPMF, Ecole doctorale EDISCE


MANIFESTATIONS

Ateliers Sciences et Voix - Séminaires mensuelsPodcasts des ateliers disponibles en ligne.

Organisation : GIPSA-lab (Nathalie Henrich-Bernardoni)Soutiens : ARC5 (région Rhône-Alpes), Société française d’acoustique (SFA)

Ecole d’été Signal images : architecture et programmation des GPU - 14-17 décembre 2015

Organisation : GIPSA-lab (Dominique Houzet, Sylvain Huet)Soutiens : GIPSA-lab, CNRS, Grenoble INP, Persyval-lab, UJF, GDR ASR

Le laboratoire participe chaque année aux évènements Grand Public :

Fête de la science (octobre) Salon Experimenta - Rencontres entre Arts et

Sciences (octobre)

La semaine du Cerveau (mars)


Parmi les PUBLICATIONS de l’année...

Pansharpening Based on Semiblind DeconvolutionVIVONE, G.; SIMÕES, M.; DALLA MURA, M.; RESTAINO, R.; BIOUCAS-DIAS, J.M.; LICCIARDI, G.A.; CHANUSSOT, J.IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, Volume 53, Issue 4, pp.1997-2010, 2015

Arctic underwater noise transients from sea ice deformation: characteristics, annual time series, and forcing in Beaufort SeaBAZILE KINDA, G. ; SIMARD, Y. ; GERVAISE, C. ; MARS, J. ; FORTIER, L.JASA, Journal of the Acoustical Society of America, 2015, 138 (4), pp.2034-2045.

Approximate Joint Diagonalization and Geometric Mean of Symmetric Positive Definite MatricesCONGEDO, M. ; AFSARI, B. ; BARACHANT, A. ; MOAKHER, M. PLoS ONE, Public Library of Science, 2015, 10 (4), pp.e0121423

Multimodal Data Fusion: An Overview of Methods, Challenges and ProspectsLAHAT, D. ; ADALI, T. ; JUTTEN, C.Proceedings of the IEEE, Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2015, Multimodal Data Fusion, 103 (9), pp.1449-1477

An eye fixation-related potentials analysis of the P300 potential for fixations onto a target object when exploring natural scenesDEVILLEZ, H. ; GUYADER, N. ; GUERIN-DUGUE, A.Journal of Vision, Association for Research in Vision and Ophthalmology, 2015, 15 (13), pp.1-31.

Bounding errors of Expectation-PropagationDEHEANE, G. ; BARTHELME, S.Neural Information Processing Systems (NIPS), Dec 2015, Montréal, Canada. 2015

Joint Source Estimation and LocalizationSAHNOUN, S. ; COMON, P.IEEE Transactions on Signal Processing, Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2015, 63 (10), pp.2485-2495

Median Filtered Image Quality Enhancement and Anti-Forensics via Variational Decon-volutionFAN, W. ; WANG, K. ; CAYRE, F. ; XIONG, Z.IEEE Transactions on Information Forensics and Security, Institute of Electrical and Electro-nics Engineers, 2015, 10 (5), pp.1076-1091

A Primer on Reproducing Kernel Hilbert SpacesMANTON, J.H. ; AMBLARD, P.O.Foundations and Trends in Signal Processing, 2015, 8 (1-2)

Geometry-driven collapses for converting a Cech complex into a triangulation of a nicely triangulable shapeATTALI, D. ; LIEUTIER, A.Journal of Discrete and Computational Geometry, Springer, 2015, 54 (4), pp.798-825

A Game Engine as a Generic Platform for Real-Time Previz-on-Set in Cinema Visual EffectsDE GOUSSENCOURT, T. ; DELLAC, J. ; BERTOLINO, P.Advanced Concepts for Intelligent Vision Systems (ACIVS), Oct 2015, Catania, Italy. 2015


A domain-specific high-level programming modelMANSOURI, F. ; HUET, S. ; HOUZET, D. Concurrency and Computation: Practice & Experience, Geoffrey C. Fox and David W. Walker, 2015,

A weighted dissimilarity index to isolate faults during alarm floodsCHARBONNIER, S. ; BOUCHAIR, N. ; GAYET, P.Control Engineering Pratice, Volume 45, Pages 110–122, 2015

Nonparametric Bayesian extraction of object configurations in massive dataMEILLIER, C. ; CHATELAIN, F. ; MICHEL, O. ; AYASSO, H. IEEE Transactions on Signal Processing, 2015, vol. 63(8)

Influence of Cervical Muscle Fatigue on Musculo-Tendinous Stiffness of the Head-Neck Segment during Cervical FlexionPORTERO, R. ; QUAINE, F. ; CAHOUET, V. ; LEOUFFRE, M. ; SERVIERE, C. ; POR-TERO, P. Plos One, 29 Septembre, 2015

Data-driven processing and on-line condition monitoring: high resolution, time-frequen-cy tracking and automatic settingTwelfth International Conference on Condition Monitoring and Machinery Failure Prevention Technologies. CM 2015 and MFPT 2015. Oxford, UK, 9-11 June 2015.

Estimation for decentralized safety control under communication delay and measure-ment uncertaintyBRESCH-PIETRI, D. ; DEL VECCHIO, D. Automatica, Volume 62, December 2015, Pages 292-303

LQG Optimal Control Applied to On-Board Energy Management System of All-Electric VehiclesFLORESCU, A. ; BRATCU, A. ; MUNTEANU, I. ; RUMEAU, A. ; BACHA, S.IEEE Transactions on Control Systems Technology, , vol.23, no.4, pp.1427-1439, July 2015

Estimation of Heat Source Term and Thermal Diffusion in Tokamak Plasmas Using a Kalman Filtering Method in the Early Lumping ApproachMECHHOUD, S. ; WITRANT, E. ; DUGARD, L. ; MOREAU, D.IEEE Transactions on Control Systems Technology, vol.23, no.2, pp.449-463, March 2015

Adaptive Road Profile Estimation in Semiactive Car SuspensionsTUDON-MARTINEZ, J.C. ; FERGANI, S. ; SENAME, O. ; MARTINEZ, J.J. ; MORALES-MENENDEZ, R. ; DUGARD, L.IEEE Transactions on Control Systems Technology, vol.23, no.6, pp.2293-2305, Nov. 2015

Discrete robust switched tracking state feedback controllers for lateral vehicle controlMENHOUR, L. ; KOENIG, D. ; D’ANDREA-NOVEL, B. Control Engineering Practice, Volume 42, September 2015, Pages 50-59

On the Computation of Set-Induced Control Lyapunov Functions for Continuous-Time SystemsFIACCHINI, M. ; PRIEUR, C. ; TARBOURIECH, S. SIAM Journal on Control and Optimization, 53(3):1305-1327, 2015

Tikhonov theorem for linear hyperbolic systemsTANG, Y. ; PRIEUR, C. ; GIRARD, A. Automatica, 57:1-10, 2015.




Multi-leak diagnosis in pipelines based on Extended Kalman FilterDELGADO AGUIÑAGA, J. ; BESANCON, G. ; BEGOVICH, O ; CARVAJAL, J.E.Control Engineering Practice, online november 2015

Biomimetic-Based Output Feedback for Attitude Stabilization of Rigid Bodies: Real-Time Experimentation on a QuadrotorGUERRERO CASTELLANOS, J.F. ; RIFA, H. ; MARCHAND, N. ; CRUZ-JOSE, R. ; MOHAMMED, S. ; GUERRERO-SANCHEZ, W.F. ; MINO-AGUILAR, G.Micromachines, pp. 993-1022, August 2015

Grenoble Traffic Lab: An experimental platform for advanced traffic monitoring and forecastingCANUDAS-DE-WIT, C. ; MORBIDI, F. ; OJEDA, L.L. ; KIBANGOU, A.Y. ; BELLICOT, I. ; BELLEMAIN, P.IEEE Control Systems, Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2015, 35 (3), pp.23-39

Distributed estimation of Laplacian eigenvalues via constrained consensus optimization problemsTRAN, T.-M.D. ; KIBANGOU, A.Y.Systems and Control Letters, Elsevier, 2015, 80, pp.56-62.

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Optimal one-dimensional coverage by unreliable sensorsFRASCA, P. ; GARIN, F. ; GERENCSER, B. ; HENDRICKX, J.M.SIAM Journal on Control and Optimization, Society for Industrial and Applied Mathematics, 2015, 53 (5), pp.3120-3140

Optimal speech motor control and token-to-token variability: a Bayesian modeling approachPATRI, J.F. ; DIARD, J. ; PERRIER, P. Biological Cybernetics, Springer Verlag, 2015, 109 (6 (2015)), pp.611--626.

Audio-visual speech scene analysis: Characterization of the dynamics of unbinding and rebinding the McGurk effect NAHORNA, O. ; BERTHOMMIER, F. ; SCHWARTZ, J.L.The Journal Acoustical Society of America, 2015, 137 (1), pp.362-377.

Somatosensory Event-related Potentials from Orofacial Skin Stretch StimulationITO, T. ; OSTRY, D.J. ; GRACCO, V.Journal of visualized experiments, 2015, 106, pp.e53621

An articulated talking face for the iCubPARMIGGIANI, A. ; RANDAZZO, M. ; MAGGIALI, M. ; METTA, G. ; ELISEI, F. ; BAILLY, G.International Journal of Humanoid Robotics, Volume 12, Issue 03, September 2015

Speaker-adaptive acoustic-articulatory inversion using cascaded Gaussian mixture regressionHUENER, T. ; GIRIN, L. ; ALAMEDA, X. ; BAILLY, G.Transactions on Audio, Speech and Language Processing, 23(12): 2246-2259


Learning multimodal behavioral models for face-to-face social interactionMIHOUB, A ; BAILLY, G. ; WOLF, C. ; ELISEI, F.Journal on Multimodal User Interfaces (JMUI) 9(3): 195-210

Self-entrainment of the right and left vocal fold oscillatorsLUCERO, J.C. ; SCHOENTGEN, J. ; HAAS, J. ; LUIZARD, P. ; PELORSON, X. Journal of the Acoustical Society of America, vol. 137, no. 4, pp. 2036-2046, 2015

Effects of higher order propagation modes in vocal tract like geometriesBLANDIN, R. ; ARNELA, M. ; LABOISSIERE, R. ; PELORSON, X. ; GUASCH, O. ; VAN HIRTUM, A. ; LAVAL, X.JASA - J. Acoust. Soc. Am., 137, pp.832-843, 2015

Validation of an analytical compressed elastic tube model for acoustic wave propagationVAN HIRTUM, A. ; BLANDIN, R. ; PELORSON, X.Journal of Applied Physics, American Institute of Physics, 2015, 118, pp.1-11

Modeling and validation of auto-oscillation onset in a constricted tube with application to phonationVAN HIRTUM, A. ; PELORSON, X.Journal of Fluids and Structures, Elsevier, 2015, 58, pp.40-48

New approach to explore and to study cartographic heritage in dialectology : application to the Linguistic Atlas of France.DAVOINE, P.A. ;GALLY, S. ; GARAT, P., CHAUVIN-PAYAN, C. ; COPI, O.ICC2015 - 27th International Cartographic Conference, Aug 2015, Rio de Janeiro, Brazil. 2015, Proceedings of the 27th International Cartographic Conference ICC2015

Coscienza linguistica e trasmissione del patois nelle Alpi francesi. Note sull’area di La Mure (Isère).DEPEAU, G.In Valentina Porcellana, Alessandro Gretter, Roberta Clara Zanini (éds). Alpi in mutamento. Continuità e discontinuità nella trasmissione delle risorse in area alpina. Edizioni dell’Orso, pp.129-154, 2015.

Why do syllable onsets attract consonant(s)?VALLEE, N. ; TRAN, T.T.H. ; MAIRANO, P. ; GERBER, S. ; ROSATO, S. Italian Journal of Linguistics, 2015, 27 (1), pp.133-160

How do movements to produce letters become automatic during writing acquisition? Investigating the development of motor anticipationKANDEL, S. ; PERRET, C.International Journal of Behavioral Development, SAGE Publications, 2015, 39 (2), pp.113-120.

La collection complète des publications scientifiques des équipes de GIPSA-lab est disponible à cette adresse : http://www.gipsa-lab.fr/publications/ ou sur HAL : http://hal.univ-grenoble-alpes.fr/GIPSA (5000 notices disponibles).


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a permis de maximiser l’adéquation...Chères lectrices, chers lecteurs, Après le « rush » de l’évaluation HCERES qui a animé une partie de notre activité en 2014, cette