De ce laboratoire, se dégage un sentiment de densité; En effet, malgré son faible effectif, l’éventail de ses recherches est très large et s’exprime à travers 9 thématiques :
- Conception d'antennes multicapteurs
- Communications ultra large bande
- Algorithmique de vision
- Systèmes de vision sur puce
- Robotique cognitive
- Traitement du signal
- Vérification des systèmes matérielle et logicielle
- Conception de systèmes embarqués
Les activités phares du Laboratoire concernent principalement la vision artificielle, la robotique, les systèmes embarqués et les radiocommunications. Chacune des équipes fonctionne selon une approche souvent pluridisciplinaire. De nombreuses connexions existent entre les thématiques, permettant une efficace fertilisation croisée. Un fil conducteur du laboratoire est la prise en compte des contraintes du monde réel, ce qui se traduit par un effort important de validation expérimentale et de prototypage de systèmes.
Alain Sibille, pour sa part, s'implique dans la thématique « Communications ultra large bande » qui a été lancée très tôt à l’Unité d'Electronique et d'Informatique et a permis au Laboratoire de s’intégrer à plusieurs projets européens majeurs sur ce thème. Les activités relatives aux télécommunications s'opèrent d’ailleurs essentiellement à travers des partenariats où l’industrie est largement représentée, par exemple au sein du projet "Urbanisme des Radio communications" du Pôle de compétitivité SYSTEM@TIC-PARIS-REGION.
« Notre démarche pluridisciplinaire vaut notamment pour le thème "Conception d’antennes multicapteurs". Nous essayons par exemple de savoir comment une antenne va réagir dans un environnement donné, en intégrant les problématiques du système et de l’application dès la phase exploratoire. Les caractéristiques du canal radio, les imperfections des antennes, le traitement du signal, tout ceci intervient concurremment dans la performance et nous devons en être conscient pour optimiser un système radio. », précise Alain Sibille.
Vision artificielle
Le Laboratoire possède une longue expérience en systèmes de vision, qui intègre à la fois le développement algorithmique et la conception matérielle des capteurs d’image. Un axe fort depuis l’arrivée en 1998 de Thierry Bernard, Enseignant-Chercheur est celui des rétines artificielles programmables dont les vertus en matière de faible consommation n’ont pas d’équivalent. « Même si le thème de la vision artificielle demeure scientifiquement ouvert, le domaine est aujourd'hui assez mature pour envisager le déploiement prochain d'applications de vision à grande échelle, par exemple pour la surveillance ou l'interface homme-machine », déclare Thierry Bernard. Un bel exemple que celui du capteur de réveil "Caladiom", développé sous financement DGA en coopération avec Bertin Technologies, le CEA et la PME ULIS, qui est une première mondiale en matière d’autonomie et d’algorithmique rétinienne, et a valu à l’équipe le 34e prix Ingénieur Général Chanson en 2007.
Vérification des systèmes matériels et logiciels
Cette activité, pilotée par Bruno Monsuez a été lancée en 2004. Elle élabore des outils pour la vérification conjointe du hardware et du software pour des applications en environnement sévère. Cela implique de la recherche formelle (création de modèles mathématiques), ainsi que la mise au point d’outils de validation technique. « Notre approche a cela de particulier qu’elle ne fait pas de dichotomie entre le logiciel et le matériel. A contrario, les études réalisées dans le cadre de cette thématique ont pour but de s'appliquer à la fois à la vérification du matériel mais aussi du logiciel tournant sur ce matériel. Nous devons garantir la validation en temps réel du prototypage des SOCs, [NDLR : Systems on Chip, étape intermédiaire de la fabrication de systèmes embarqués]. Pour ce faire, nous utilisons un modèle TLM-T (Transaction Level Model with Timing) qui permet une réduction sensible des temps de simulation au prix d'une perte de précision mineure. », déclare Bruno Monsuez. Ces travaux sont menés en partenariat avec des industriels et académiques tels que STMicroelectronics, Hispano-Suiza, Thales, le CEA/LIST, INRIA Futurs, l’Université Pierre et Marie Curie, ou encore l’Université Paris 13.
Conception de systèmes embarqués
Cette activité, placée sous la responsabilité d’Omar Hammami, compte de nombreux doctorants et stagiaires. La thématique de recherche l’amène à être très proche des pôles de compétitivité, notamment de SYSTEM@TIC-PARIS-REGION. « Nous sommes très impliqués dans le projet Ter@ops, qui vise à produire une génération de systèmes embarqués français pour la défense. Plus généralement, les pôles de compétitivité sont une excellente initiative en ce sens qu’ils ont un impact au niveau des collectivités et permettent de mettre en exergue ce qui se fait de mieux au niveau de la recherche francilienne ». L’équipe d’Omar Hammami travaille actuellement sur la synthèse automatique de MOC (Models of Computations) orientés multiprocesseur sur puce (MPSOC) pour une intégration sur circuit FPGA de grande taille. Elle dispose pour cela d’un équipement de Prototypage sur Plateforme FPGA Xilinx.
Robotique cognitive
Cette activité a été lancée il y a 4 ans. Le travail de cette équipe se situe à mi chemin entre l'Intelligence Artificielle et la Robotique. «Nous développons des systèmes autonomes évoluant dans des environnements complexes peu contraints pour des applications grand public aussi diverses que les jouets ou l’assistance à la perte d’autonomie de personnes âgées ou handicapées », indique David Filliat, responsable de cette équipe. Essentiellement basée sur la reconnaissance d’images, l’acquisition des « connaissances » des robots repose sur des techniques d’intelligence artificielle qui conduisent le laboratoire à développer des algorithmes spécifiques sur un langage de programmation de robots propriétaire nommé URBI. Doté d’interfaces conviviales, ce langage permet de contrôler n’importe quel type de robot.
En termes de recherche collaborative, cette équipe travaille avec d’anciens chercheurs de Sony sur le projet
« Flowers » de l’INRIA. « Dans ce cadre, nous travaillons plus particulièrement sur la perception du robot, afin qu’il puisse se répérer dans une pièce, reconnaître des trajectoires, des objets », précise David Filliat. En outre, l’équipe est partie prenante de l'Institut des Systèmes Intelligents et de Robotique (ISIR), un laboratoire de recherche de l'Université Pierre et Marie Curie (UPMC).
