Les événements d'Inria Paris - Rocquencourt

Parametric analysis of equilibria of chemical reaction networks

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For large scale systems arising from chemical reaction networks, already the parametric computation of equilibria and singularities in the positive orthant is a major challenge---but also of great importance for applications by understanding properties of the reaction network. We have implemented a newly developed algorithm by Dima Grigoriev, by which we could solve equilibria for most examples from BIOMOD database and also for the examples showing ``absolute concentration robustnest'' (Shinar and Feinberg, 2010).
As the existence of Hopf bifurcations points yield oscillations we build on previous work with M. El Kahoui and T. Sturm that yield reductions to quantifier elimination over the reals (and computations using REDLOG).
In recent joint work with H. Errami, W. Seiler, M. Eiswirth we could compute larger examples fully algorithmically using reaction coordinates.
On the systems side we have recently built PoCaB -- a platform to explore bio-chemical reaction networks by algebraic methods. It does not only provide the software framework for automated computations involving different systems, but also contains a database for the algebraic entities computed from the models of chemical reaction networks.

Differential Algebra methods for the analysis of chemical networks

Wed, 21 Nov 2012 17:42:41 GMT

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The differential algebra is an algebraic theory for polynomial differential equations, such as the ones arising from chemical reaction systems, by application to the mass-action law. In this talk, I will present it through some applications, illustrated by software demonstrations. The software, which is a MAPLE package, actually is just an interface for a stand-alone, open source, C library, developed in the computer algebra team of Lille.

Semantic data dissemination algorithms for opportunistic networks

Thu, 15 Nov 2012 17:27:50 GMT

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The main goal of Recognition project is to construct data dissemination algorithms in opportunistic networks based on human cognitive mechanisms that allow to sort and evaluate information before transmission. We have applied semantic memory models to construct our data dissemination algorithm and, as in human memory, we simulated forgetting and memorisation processes. Obtained constraints on the forgetting function parameters give as a possibility to maintain stability of the semantic network.
We have constructed two data exchange algorithms and determined the semantic network is scale-free and it could be described by the fitness model of Biaconi-Barabashi. We described the behavior of opportunistic networks with semantic data transfer filter by an epidemic model with heterogeneous transmission parameters.
We are currently running experiments on Flickr and Twitter datasets which will help us to estimate data transfer performance and filtering efficiency compared to previously used non-semantic algorithms.

Languages with Zero-Knowledge PCP's are in SZK

Wed, 24 Oct 2012 11:10:02 GMT

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Probabilistically Checkable Proofs (PCPs) allow a verifier to check the validity of a proof by querying very few random positions in the proof string. Zero Knowledge (ZK) Proofs allow a prover to convince a verifier of a statement without revealing any information beyond the validity of the statement. We study for what class of languages it is possible to achieve both, namely to build ZK-PCPs, where additionally we require that the proof be generated efficiently. Such ZK-PCPs could potentially be useful for building UC-secure protocols in the tamper-proof token model.
We show that all languages with efficient statistical ZK-PCPs (i.e. where the ZK property holds against unbounded verifiers) must be in SZK (the class of languages with interactive statistical ZK proofs). We do this by reducing any ZK-PCP to an instance of the Conditional Entropy Approximation problem, which is known to be in SZK.
This implies in particular that such ZK-PCPs are unlikely to exist for NP-complete problems such as SAT.
This is joint work with Mohammad Mahmoody.

On the Fluid Limits of a Resource Sharing Algorithm with Logarithmic Weights

Wed, 24 Oct 2012 10:41:09 GMT

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The following class of resource allocation algorithms for communication networks is investigated: if a node of this network has x requests to transmit, then it receives a fraction of the capacity proportional to
log(x), the logarithm of its current load. A fluid scaling analysis of such a network is presented in a simple setting. It is shown that three different times scales play an important role in the evolution of such a
system. An interesting interaction of time scales phenomenon is exhibited. It is also shown that these algorithms with logarithmics weights have remarkable, unsual, fairness properties. A heavy traffic
limit theorem for the invariant distribution is proved.
Joint work with Amandine Veber (CMAP, Ecole Polytechnique)

Analysis of the Stochastic Variability of Protein Production of Prokaryotic Cells

Wed, 24 Oct 2012 10:30:03 GMT

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The protein production, also referred to as gene expression, is a fundamental process within prokaryotic and eukaryotic cells and has been studied over decades by biologists. Experiments have given direct proof of the stochastic nature of the gene expression. As a consequence, the concentration of a given protein shows stochastic fluctuations, which may be costly given that the whole protein production process consumes 80% of the resources of a prokaryotic cell.
To analyze the fluctuations of the number of copies of a specific protein, a generalized version of some classical Markovian models of the late 70s is presented. These earlier models assumed an exponential distribution for the duration of the different steps of the production process. Nevertheless, it is well-known that some steps of the gene expression, such as the protein elongation, are not exponentially distributed, showing an almost deterministic duration. By using a new representation of the number of proteins in terms of marked Poisson point process, closed formulas for the fluctuations of the number of proteins are obtained in this general setting.
Our results show in particular that the exponential assumption may, surprisingly, underestimate significantly the variance of the number of proteins when some steps are not exponentially distributed with smaller fluctuations than an exponential random variable. This counter-intuitive result stresses the importance of the statistical assumptions in the protein production process.
Joint work with Vincent Fromion (INRA) and Philippe Robert (INRIA)

A reduced order approach based on numerical scattering transform

Wed, 17 Oct 2012 16:38:50 GMT

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In this seminar a reduced order approach is presented, which is based on a set of space-time evolving modes, defined by means of a numerical approximated scattering transform. In the first part, the state of the art of model reduction is recalled, mainly focusing on the problems arising when an efficient representation of progressive waves is sought. Then, some key properties of the scattering transform are introduced and the numerical approximation adopted is detailed. In the last part of the seminar several numerical experiments are commented, in which the technique is applied to partial differential equations, such as KdV, FKPP and 1D Euler flows on networks to model arterial blood flow.

Functional Encryption with Bounded Collusions via Multi-Party Computation

Mon, 15 Oct 2012 14:33:29 GMT

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We construct functional encryption schemes for polynomial-time computable functions secure against an a-priori bounded polynomial number of collusions. Our constructions require only semantically secure public-key encryption schemes and pseudorandom generators computable by small-depth circuits (known to be implied by most concrete intractability assumptions). For certain special cases such as predicate encryption schemes with public index, the construction requires only semantically secure encryption schemes.
Along the way, we show a "bootstrapping theorem" that builds a q-query functional encryption scheme for arbitrary functions starting from a q-query functional encryption scheme for bounded-degree functions. All our constructions rely heavily on techniques from secure multi-party computation and randomized encodings.
Our constructions are secure under a strong simulation-based definition of functional encryption.
Joint work with Sergey Gorbunov and Vinod Vaikuntanathan

Improved Algorithms for Composite Search Problems

Mon, 15 Oct 2012 11:20:12 GMT

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Conférence Adi Shamir

Numerical continuation methods for slow-fast dynamical systems - application to neuronal systems

Tue, 2 Oct 2012 10:06:34 GMT

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Numerical continuation refers to a family of numerical schemes of predictor-corrector type, which allow to compute solution branches of nonlinear equations depending on one or several parameters. In this talk, I will start by presenting the essentials of pseudo-arclength continuation in the context of parametrized families of differential equations. I will then explain the advantages of using it for equations with multiple time scales, in particular when computing invariant dynamical objects (slow manifolds) and special solutions (e.g. canard orbits, mixed-mode oscillations, bursting oscillations) by continuing families of well-posed boundary-value problems. I will illustrate this approach with examples of neuronal models, both models for single neurons and coupled systems.

Sound Optimisations in the C11/C++11 Memory Model and Applications to Compiler Testing

Tue, 2 Oct 2012 10:00:05 GMT

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Sometimes compilers introduce bugs: the generated code allows behaviours forbidden by the semantics of the source program. Most of the time these misbehaviours materialise as soon as the code is executed. However, in some subtle cases, the compiler generates perfect sequential code but breaks the memory model of the programming language: unexpected behaviours become observable only when the miscompiled function interacts with a concurrent context. We call
these concurrency compiler bugs. In this work we present cpptest, a tool for hunting concurrency compiler bugs in modern C and C++ compilers. First we prove correct a theory of sound optimisations in the C11/C++11 memory model, covering most of the optimisations we have observed testing real compilers (including eliminations, reorderings and a restricted class of introductions of memory accesses). Building on this theory, we show how concurrency compiler bugs can be
identified by comparing the memory trace of compiled code against a reference memory trace for the source code: this effectively reduces
the hard problem of hunting concurrency compilation bugs to differential testing of sequential code. The cpptest tool puts this idea at work: at the time of writing, preliminary testing of gcc and clang has already identified some mistaken write introduction performed by the loop invariant motion optimisation in gcc 4.7.

This is work in progress with Robin Morisset and Pankaj Pawan.

Colloquium Paris - Rocquencourt@Paris

Wed, 12 Sep 2012 23:44:06 GMT

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Le colloquium Paris - Rocquencourt est ouvert au plus grand nombre. Venez nombreux !

Le colloquium Paris-Rocquencourt accueille, cinq fois par an, un exposé ouvert à tous et accessible à tous les informaticiens et mathématiciens.

Prochain rendez-vous le vendredi 14 septembre à 10h30 - Salle Orange - Antenne parisienne

Nachum Dershowitz : Algorithmic Paleography

The Cairo Genizah is a collection of hand-written documents containing approximately 350,000 items discovered in the late 19th century, spread out in some 75 libraries and private collections worldwide. Script style and handwriting can be used to identify fragments that might originate from the same original work. Such "joins" are currently identified manually by experts. We have been using vision and machine-learning tools to help in this task, as well as to classify manuscripts by style. We have begun applying these methods to other corpora, including the Dead Sea Scrolls and are also trying to match and piece together fragments based on their shape, in addition to the writing.

Journée en l'honneur de Rémi Sentis

Mon, 20 Aug 2012 15:42:23 GMT

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Une journée en l'honneur de Rémi Sentis.

Programme

09h30-10h00 - Accueil et historique, par C. Bardos, F. Golse et R. Sentis,
10h00-10h30 - TBA, Guy Métivier
10h30-11h00 - Pause
11h00-11h30 - TBA, Josselin Garnier
11h30-12h00 - TBA, Benoît Perthame
12h00-14h00 - pause déjeuner
14h00-15h00 - Conférence plénière TBA, François Golse
15h00-15h30 - Pause
15h30-16h00 - TBA, Pierre-Henri Maire
16h00-16h30 - TBA, Stéphane Dellacherie
16h30-16h45 - Robert Dautray

À partir de 16h45 - Pôt

TAG+11: The 11th International Workshop on Tree Adjoining Grammars and Related Formalisms

Fri, 17 Aug 2012 15:31:23 GMT

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TAG+11 will feature talks and posters on a range of aspects of Tree Adjoining Grammar and related systems, including syntactic and semantic theory, mathematical properties, and computational and algorithmic studies of parsing, interpretation and generation, corpus-based research and grammar development, and psycholinguistic modeling.

This year's special focus will be on formalisms based on synchronous tree rewriting, including theoretical aspects, applications to machine translation and syntax-semantics interface.

This edition of TAG+ is endorsed by EACL (the European Chapter of the Association for Computational Linguistics).

Reduction of biochemical networks with multiple time scales

Tue, 10 Jul 2012 10:26:26 GMT

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Biochemical networks are used in computational biology, to model mechanistic details of systems involved in cell signaling, metabolism, regulation of gene expression. Parametric and structural uncertainty, as well as combinatorial explosion are strong obstacles against analyzing the dynamics of large models of this type. Multi-scaleness is another property of these networks, that can be used to get past some of these obstacles. Network with many, well separated, time scales, can be reduced to simpler networks, in a way that does not depend on the exact values of the parameters, but on their order relations. I will show how tropical geometry can be used to unify various approaches to this problem, also provide examples from signaling and cell cycle regulation to illustrate these ideas.

Formal Experiments in Computational Biochemistry

Mon, 2 Jul 2012 11:39:01 GMT

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In this talk I will present my logic of formal experiments. The logic has two layers: temporal logic for classifying behaviour of a system and a contextual operator which classifies behaviour in a given context. The contextual operator is similar to the guarantee operator from spatial logic, allows the introduction of new species into the system, and nests within the temporal modalities to express complex behaviour.

The logic is supported by efficient model checking and tool support and is built into my interpreter for the continuous pi-calculus (cpi), a continuous state-space process algebra for biochemical systems. I will also give an overview of cpi and some of examples of the application of the logic to cpi processes.

Telescopers for Rational and Algebraic Functions via Residues

Mon, 2 Jul 2012 11:28:59 GMT

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We show that the problem of constructing telescopers for rational functions of m + 1 variables is equivalent to the problem of constructing telescopers for algebraic functions of m variables and we present a new algorithm to construct telescopers for algebraic functions of two variables. These considerations are based on analyzing the residues of the input. According to experiments, the resulting algorithm for rational functions of three variables is faster than known algorithms, at least in some examples of combinatorial interest. The algorithm for algebraic functions implies a new bound on the order of the telescopers. This is a joint work with Manuel Kauers (RISC) and Michael F. Singer (NCSU).

Optimal Trade Execution: Mean Variance or Mean Quadratic Variation?

Mon, 2 Jul 2012 11:14:34 GMT

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Algorithmic trade execution has become a standard technique for institutional market players in recent years, particularly in the equity market where electronic trading is most prevalent. A trade execution algorithm typically seeks to execute a trade decision optimally upon receiving inputs from a human trader.

A common form of optimality criterion seeks to strike a balance between minimizing pricing impact and minimizing timing risk. For example, in the case of selling a large number of shares, a fast liquidation will cause the share price to drop, whereas a slow liquidation will expose the seller to timing risk due to the stochastic nature of the share price.

We compare optimal liquidation policies in continuous time in the presence of trading impact using numerical solutions of Hamilton Jacobi Bellman (HJB) partial differential equations (PDE). In particular, we compare the time-consistent mean-quadratic-variation strategy (Almgren and Chriss) with the time-inconsistent (pre-commitment) mean-variance strategy. The Almgren and Chriss strategy should be viewed as the industry standard.

We show that the two different risk measures lead to very different strategies and liquidation profiles.

In terms of the mean variance efficient frontier, the original Almgren/Chriss strategy is significantly sub-optimal compared to the (pre-commitment) mean-variance strategy.

This is joint work with Stephen Tse, Health Windcliff and Shannon Kenn.

Les sciences du numérique en fête !

Wed, 27 Jun 2012 10:24:37 GMT

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Venez vivre une aventure numérique au centre de recherche Inria Paris - Rocquencourt !

A l’occasion de la 21ème fête de la science qui se déroulera du 11 au 13 octobre 2012, le centre de recherche Inria Paris – Rocquencourt ouvre ses portes au grand public. Un événement inédit au cœur des Yvelines qui offre à tous, la possibilité de mieux comprendre comment les sciences informatiques et mathématiques s’intègrent dans leur vie quotidienne.

Environnement, santé, cryptographie, programmation, réseaux, finance, art ou langage, seront au programme de ses trois journées portes ouvertes, où le grand public sera accueilli par plus de 20 équipes de recherche. Grâce à cet événement, petits et grands pourront rencontrer et échanger avec des chercheurs, assister à des conférences, films et démonstrations, autour de la qualité de l’air, l’acupuncture, l’accompagnement musical automatique, la chronothérapie, la programmation du vivant ou encore la sûreté et la sécurité des données personnelles et des logiciels.

Au programme, des conférences, des démonstrations, des films, un spectacle et une exposition autour d'Alan Turing et de sa machine. Tout pour mieux connaître le rôle des sciences informatiques et mathématiques !

Programme des conférences (amphithéâtre Jacques-Louis Lions)

Jeudi 11 octobre

10h30 - Paul Louis George (Gamma3): Triangulation(s) et maillages pour les simulations numérique

14h00 - Gilles Dowek (Deducteam) : Le jeu du solitaire et les démonstrations mathématiques
15h00 - Marie Doumic-Jauffret (Bang) : Comment comprendre la croissance des populations et l'appliquer en biologie ?

Vendredi 12 octobre

10h20 - Francis Bach (Sierra) : Comment apprendre à une machine à traiter les données ?

16h00 - Gilles Dowek (Deducteam), Thierry Vieville : Partage des grandes orientations en sciences du numérique

Samedi 13 octobre

11h00 - Michel Kern (Pomdapi) : Des mathématiques pour modéliser les eaux souterraines

12h00 - Méthodologie de la recherche documentaire organisé par le service IST

14h00 - Jean-Frédéric Gerbeau (Reo): Les promesses d'un système cardiovasculaire numérique
15h00 - L'île logique - Spectacle des clowns scientifiques : Pilouface, quand les clowns tombent sur la tranche...
16h00 - Benjamin Billet (Arles): Jeux vidéo générés par ordinateur

Démonstrations et ateliers par thème

Environnement

Clime : Simuler les niveaux de pollution atmosphérique à l'aide d'un modèle numérique et d'un réseau d'observations.
Imara : Améliorer le transport routier en termes de sécurité, d’efficacité, de confort et de réduction des nuisances.

Santé

Bang : Optimiser les protocoles de chimiothérapie administrés en fonction des rythmes biologiques du patient sur 24 h. (Animation + jeu vidéo)
Sisyphe : 2 films : Analyse de signaux cardiaques pour la détection de signes de souffrance du fœtus et Méthode de contrôle appliquée au bon usage des pots catalytiques. 10 ans plus tard que sont devenus les résultats de recherche.
Contraintes : (Re)programmation du vivant – La biologie synthétique vise à construire des organismes accomplissant des fonctions biologiques complexes répondant à diverses applications. La question centrale de la biologie synthétique, ou bio-ingénierie, est de comprendre comment développer, c'est à dire concevoir et construire, de façon fiable et robuste des systèmes biologiques nouveaux.

Sécurité des données

Cascade : Atelier de cryptographie avec la mallette « Petits débrouillards »

Sûreté des logiciels (programmation, preuve de programme) :

PiR2 : Programmation de robot - Les robots sont-ils notre avenir ? Comment les animer ? Qu’est-ce que la programmation ?

Réseaux

Hipercom : L'Internet des objets avec les réseaux sans fil multi-sauts : communiquer avec tous les objets environnants, pour économiser l'énergie, contrôler, surveiller.
Gang : Trouver sa route dans un réseau - L'atelier consiste à connecter plusieurs personnes de manière virtuelle. Elles doivent alors s'échanger des messages à la manière d'un tchat pour trouver à qui faire passer un message pour tel ou tel participant. Le jeu est gagné quand on arrive à acheminer des messages de tout le monde vers tout le monde.
Arles : Description à venir

Art

Musync : Déléguer l'écriture musicale et l'interprétation à un ordinateur, est-ce possible? Démo du logiciel Antescofo

Langage

Alpage : Quand l'ordinateur rencontre le langage ! En tant qu'humains, le langage que nous écrivons et parlons nous semble très naturel et (relativement) facile à manipuler. Cela est loin d'être le cas pour les ordinateurs, mais les démonstrations que nous présentons montrent des évolutions intéressantes, que ce soit en analyse grammaticale, en extraction d'information ou en acquisition de connaissances à partir de Wikipedia.

Streaming Cryptography

Wed, 13 Jun 2012 13:46:07 GMT

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Three years ago we introduced the concept of Streaming Cryptography; i.e. the possibility of computing cryptographic primitives using a device severely restricted in memory and in its ability to scan its external tape(s). Is it possible to do cryptography in such a setting, or the limitations of these devices rule-out such a possibility? For several, natural, black-box settings, and pretty-much all popular cryptographic assumptions used today we can show the impossibility of realizing cryptography in a streaming setting.

Recently we complemented the above results by devising a non-black-box technique, showing that Streaming Cryptography is possible if one uses two external streams, and in total 3 passes over them. Roughly speaking, instead of computing a function (e.g. multiplying integers) which is impossible in the streaming setting, we encrypt enough information from its computation (when we view this computation appropriately). Thus, we are able to make somewhat counter-intuitive statements, such as: computing the product of two numbers (and any of its permuted variants) is unconditionally impossible in a streaming fashion, however we are still able to base streaming cryptography on the hardness of factoring a composite integer.

To the best of our knowledge, this is the first practical, non-black-box cryptographic construction (note that the vast majority of cryptographic constructions are black-box).

This is joint work with Guang Yang. Preliminary impossibility results appear in joint works with Josh Bronson, Ali Juma, and Guang Yang.

Generalizing Reduction and Abstraction to Simplify Concurrent Programs: The QED Approach

Thu, 7 Jun 2012 16:54:05 GMT

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A key difficulty in concurrent program verification is the large number of interleavings of fine-grain actions. The typical correctness argument makes use of a separation of concerns. At each phase, one worries only about interference due to concurrency, or the sequential behavior of a code block. We present a proof system, QED, that builds on this intuition. In QED, we formulate semantic conditions under which actions commute, and a somewhat different notion of program abstraction. Commutativity checks between actions and abstraction checks are converted to verification conditions and are checked by the Z3 theorem prover. A key computational advantage is that QED proof steps have locally-checkable antecedents. QED proofs apply reduction and abstraction iteratively and transform a program to consist of larger-grain actions. We show that this approach greatly simplifies proofs of assertions, atomicity and linearizability, even in optimistically concurrent programs.

Algorithmique de l'algèbre de décomposition universelle

Wed, 6 Jun 2012 10:30:30 GMT

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Fixons un corps effectif k et un polynôme f dans k[T] de degré n. Nous appellerons relations symétriques les polynômes symétriques à coefficients dans k qui s'annulent sur les racines de f dans une extension appropriée. Ces relations forment un idéal I. L'algèbre de décomposition universelle est l'algèbre quotient A := k[X₁ , …, X_n ] / I. Cette algèbre est liée au corps de décomposition L de f. Par exemple, pour des coefficients de f génériques, L s'identifie à A. Dans cet exposé, nous montrons comment obtenir une algorithmique efficace dans A. Pour cela, on utilise une représentation à une variable de A, c'est-à-dire un isomorphisme explicite de la forme A ~ k[T] / Q(T). Dans cette représentation, les opérations arithmétiques de A ont naturellement une complexité quasi-optimale. Nous détaillerons deux algorithmes intrinsèquement liés explicitant d'une part l'isomorphisme et d'autre part calculant le polynôme caractéristique d'un élément P de A. Puis nous parlerons des généralisations possibles de cette méthode. Travail en collaboration avec Éric Schost.

Séries de Fourier généralisées solutions d'équations différentielles

Wed, 6 Jun 2012 10:26:41 GMT

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Les polynômes de Tchebychev, de Hermite ou autres polynômes orthogonaux classiques, les fonctions de Bessel et certaines autres familles de fonctions spéciales, forment des bases d'espaces hilbertiens adaptés. Il est donc utile de pouvoir développer des fonctions sur ces bases, et ces développements s'appellent des séries de Fourier généralisées. Les séries de Taylor sont un cas particulier (base monomiale), mais aussi les séries de Tchebychev ou de Neumann (base des fonctions de Bessel). Quand une telle série est solution d'une équation différentielle linéaire à coefficients polynomiaux, ses coefficients eux-mêmes satisfont une récurrence linéaire à coefficients polynomiaux. Dans ce travail nous interprétons cette équation comme le numérateur d'une fraction d'opérateurs de récurrence. Cette interprétation nous permet de donner un algorithme général pour calculer de telles récurrences et fournit une vision simple des algorithmes existants pour plusieurs familles de fonctions spécifiques. Travail en collaboration avec Bruno Salvy.

Web distribué

Wed, 30 May 2012 22:16:43 GMT

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Les services relations industrielles et valorisation des centres de recherche Inria franciliens avec la direction du transfert d’Inria et Cap Digital, ont organisé une rencontre dédiée au Web distribué le vendredi 15 Juin 2012, dans le cadre de Futur en Seine.

A l'occasion de cet événement, les chercheurs ont présenté des offres technologiques liées au Web distribué.

Cette présentation a été suivie de rendez-vous personnalisés et confidentiels entre les porteurs de technologies et les entreprises intéressées, l'objectif étant de générer de nouveaux projets de partenariat et de transfert.

Thématiques abordées

Middleware pour l’ internet des objets et réseau sociaux mobiles

iThing(s) : middleware pour l’internet des objets
Yarta : middleware pour les réseaux sociaux mobiles
Coccinelle : outils de détection de bug dans du code d’infrastructure

Outils de programmation d’applications Web 3.0

Srijan : outils de developpement d’applications pour l’internet des objets
Ocsigen : ensemble d’outils de programmation d’applications Web html5

Optimiser le stockage et l’interrogation des données distribuées

ViP2P : dissémination et interrogation efficicace de données web distribuée
Amada : Gestion des données du web dans le cloud
RDFViewS : stockage optimisé de données du web sémantique

Analyse et visualisation de grande quantité de données

ScatterDice : exploration interactive de données multidimensionnelles par matrices de nuages de points
NodeTrix : visualisation hybride de réseau sociaux
Geneaquilts : Système pour l’exploration interactive de grandes généalogies
Obvious InfoVis Toolkit : boite à outils pour le developpement du système de visualisation d’information

Les équipes ARLES, AVIZ, IRILL, OAK et REGAL étaient présentes.

La matinée s'est organisée en deux parties :

Présentations de 10 minutes des principales offres technologiques.
Rendez-vous privés de 20 minutes.

Séminaire de Combinatoire Philippe Flajolet

Wed, 23 May 2012 11:40:26 GMT

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Le Séminaire de Combinatoire Enumérative et Analytique, rebaptisé Séminaire Philippe Flajolet le 7 avril 2011, a pour objectif de couvrir un large spectre de recherche en combinatoire, et est ouvert à tous les chercheurs et étudiants intéressés.

10h30 -11h30 : Marc Mezard (LPTMS, Paris Sud) Une approche probabiliste au problème d'acquisition comprimée (compressed sensing)
14h00 - 15h00 : Christian Krattenthaler (Wien Universitat) Crible cyclique pour partitions non-croisées généralisées associées aux groupes de reflection complexes
15h00 - 15h30 : Pause-café
15h30 - 16h30 : Frédérique Bassino (LIPN, Paris Nord) Enumération asymptotique d'automates finis

L'analogue du phénomène de Stokes pour les équations aux q-différences.

Wed, 23 May 2012 11:31:03 GMT

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Dans la dernière décennie, nous (= Ramis, Sauloy, Zhang) avons défini un phénomène de Stokes pour les équations aux q-différences linéaires analytiques complexes. Nous l'avons appliqué à la classification analytique locale et à la théorie de Galois locale. Je décrirai ce phénomène en le comparant au phénomène de Stokes "classique" des équations différentielles et je résumerai les principaux résultats obtenus et les problèmes en suspens.

Calcul des racines multiples

Wed, 23 May 2012 11:28:31 GMT

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Il est bien connu que la méthode de Newton ne converge pas quadratiquement au voisinage d'une racine multiple. Le but de cet exposé est d'expliquer comment retrouver cette convergence quadratique.

Design, optimization and control in systems and synthetic biology

Wed, 23 May 2012 11:22:05 GMT

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Topics of interest include quantitative biology, control and optimization, microfluidics and single cell biology, biological noise, synthetic biology, deterministic and stochastic modeling. In addition, there will be a specific emphasis on novel approaches for in silico feedback control of live cells.

The list of confirmed speakers include Gilles Charvin (IGMBC, France), Hidde de Jong (INRIA, France), Domitilla del Vecchio (MIT), Diego di Bernardo (Tigem, Italy), Alfonso Jaramillo (ISSB, France), Eric Klavins (U. Washington, USA), Heinz Koeppl (ETHZ, Switzerland), Wendell Lim (UCSF, USA), Ariel Lindner (INSERM, France), John Lygeros (ETHZ, Switzerland), Brian Munsky (LANL, USA), Guy-Bart Stan (Imperial college, UK), and Ron Weiss (MIT, USA).

Représentations du groupe symétrique, Pfaffiens et déterminants

Wed, 16 May 2012 17:24:47 GMT

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Un Pfaffien en les (a_i −a_j )/(x_i +x_j ) peut se calculer en faisant appel au groupe symétrique agissant sur les a_i et à celui agissant sur les x_j . Cette interprétation s’adapte facilement à des Pfaffiens et des déterminants de fonctions beaucoup plus générales, par exemple des déterminants et des Pfaffiens de mineurs. On se ramène ainsi à la combinatoire des représentations, où apparaissent en particulier graphes de Yang-Baxter et chemins de Dyck.

Calcul efficace des sommes de Dedekind-Sczech

Wed, 16 May 2012 17:20:24 GMT

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On détaillera la méthode de Gunnells-Sczech

Lattice Walks Restricted to the Positive Quarter Plane (and Octant)

Wed, 16 May 2012 17:13:56 GMT

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The enumeration of lattice walks in restricted regions is an elegant problem which has recently been the subject of much attention. In this talk, we begin by reviewing previous work on classifying the generating functions of walks with unit steps restricted to the positive quarter plane. The use of 'guess-and-check' methods for determining asymptotics of these walks will also be discussed, followed by the current progress on walks restricted to the positive octant. These new results in three dimensions are obtained by methods which are analogous to those used previously in two dimensions, as well as combinatorial reductions between two and three dimensional walks.

Ecole CEA EDF Inria - Systemic Risk and Quantitative Risk Management

Wed, 16 May 2012 17:05:35 GMT

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Objectives

Since the crisis of 2008, there has been a critical reorientation of research priorities in quantitative finance with emphasis on risk.

The recent crisis, and in particular the Lehman Brothers bankruptcy and its consequences, has underlined a systemic risk due to the strong interdependencies of financial institutions. The failure of one of them can cause a cascade of failures, thus affecting the global stability of the system. Better understanding of these interlinkage phenomena becomes crucial.

The school aims at presenting the various approaches that have been developed to model this risk such as random graphs and mean field diffusion models. The tutorial and the lectures given by the academics will be complemented by a presentation of a practitioner in charge of counterparty risk.

On the other hand, the question of the quantification of the risk induced by a portfolio of financial instruments has motivated an intense research activity among practitioners and academics in the last ten years. The theory of risk measures has emerged as one of the seminal topics in quantitative finance. The second objective of the school is to give a pedagogical presentation of this theory.

Tutorials

Rama Cont, CNRS Université Paris 6
Marco Frittelli, Università degli Studi di Milano

Lectures

Michel De Lara (Ecole des Ponts ParisTech)
Nicole El Karoui (Université Paris 6)
Hans Föllmer (Humboldt Universität zu Berlin)
Josselin Garnier (Université Paris 7)
Pierre Gaye (Société Générale)
Andreea Minca (Cornell University, USA)
Marie-Claire Quenez (Université Paris 7)
Luitgard Veraart (London School of Economics)

Program

Monday October 15

8:45 – 9:10 : Welcome ; coffee
9:15 – 10: 45 : Marco Frittelli : Risk measures and performance measures (1/3)
10:45 – 11:15 : Coffee break
11:15 – 12:45 : Nicole El Karoui: Dynamic utilities and Long term decision making

Lunch

14:15 – 15:45 : Marco Frittelli : Risk measures and performance measures (2/3)
15:45 – 16:15 : Coffee break
16:15 – 17:15 : Marie-Claire Quenez: Dynamic risk measures induced by BSDEs with jumps
17 :15 – 18:15 : Michel De Lara: Stochastic Viability for the Sustainable Management of Natural Resources

Tuesday October 16

9:00 – 10:30 : Marco Frittelli : Risk measures and performance measures (3/3)
10:30 – 11 : Coffee break
11 – 12:30 : Hans Föllmer: Risk measures for large systems: Spatial consistency, asymptotics, and phase transitions

Lunch

14:00 – 15:30 : Rama Cont: Modeling Systemic Risk (1/3)
15:30 – 16:00 : Coffee Break
16:00 – 17:00 : Josselin Garnier: Uncertainty quantification and systemic risk
17:00 – 18:00 : Luitgard Veraart: Failure and rescue in an interbank network

Wednesday October 17

9:00 – 10:30 : Rama Cont: Modeling Systemic Risk (2/3)
10:30 – 11:00 : Coffee break
11:00 – 12:00 : Pierre Gaye: Regulatory rules evolutions and internal models implementation

Lunch

13:30 – 15:00 : Rama Cont: Modeling Systemic Risk (3/3)
15:00 – 15:30 : Coffee break
15:30 – 16:30 : Andreea Minca: Controlled defaults in financial networks

13ème salon culture et jeux mathématiques

Fri, 27 Apr 2012 16:40:43 GMT

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Les centres de recherche Inria Paris - Rocquencourt et Saclay – Île-de-France iront à la rencontre du grand public lors du Salon Culture et Jeux Mathématiques.

Placé cette année sous le thème « Maths en scène», Inria présente une animation :

Déléguer l'écriture musicale et l'interprétation à un ordinateur, est-ce possible ?

Venez découvrir et tester, le logiciel (Antescofo) développé par notre équipe de recherche. Vous pourrez ainsi jouer du piano et être accompagné par un orchestre dirigé par un ordinateur.

Rencontres Internationales de la Culture Scientifique, Technique et Industrielle 2012

Tue, 24 Apr 2012 14:59:39 GMT

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« Médiation des sciences : perspectives internationales, enjeux et stratégies »

L'université et les organismes de recherche sont des lieux vivants et engagés de médiation des sciences. Et leurs actions sont d'autant plus importantes que les rapports entre sciences, technologies et société sont au cœur des débats actuels. Surtout au moment où la poussée de la cyberculture a démultiplié à l'infini les interactions entre producteurs et utilisateurs d'informations.

Ce colloque veut examiner les nouvelles formes de dialogue entre ceux qui sont directement engagés dans la production des connaissances et ceux pour lesquels les questions éthiques, politiques et économiques, liées à la recherche et à ses retombées sont mises sur le même plan que l'avancement des connaissances.

Cinq axes de questionnements pour explorer de nouveaux horizons :

Spécificité de la médiation des sciences dans les universités, dans les centres de recherche
Politiques publiques de la médiation scientifique
Collaboration et partenariat
Publics de la médiation scientifique
Nouveaux outils, nouvelles pratiques

Quantitative Logics on Structure Rewriting Systems

Tue, 24 Apr 2012 14:32:11 GMT

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Structure rewriting systems are infinite Kripke structures with metafinite relational structures assigned to each node. Transitions in the Kripke structure are used to model temporal changes, while the assigned finite structures model the state of the system at specific points in time. We will show how various systems can be modeled naturally in this way, and we will discuss which model-checking techniques can be applied in this setting. This leads to several decidability results for the quantitative mu-calculus on both purely discrete and hybrid structure rewriting systems.

Diagonales de fractions rationnelles et équations différentielles auto-adjointes

Tue, 24 Apr 2012 14:27:06 GMT

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Le but de l'exposé est d'expliquer comment la dualité de Poincaré permet de relier la diagonale d'une fraction rationnelle à plein d'équations différentielles auto-adjointes. La démonstration repose sur des théories abstraites (D-modules, structures de Hodge) mais dont les résultats ont des traductions très concrètes sinon toujours calculables.

Numerical analysis Summer school 2012

Tue, 10 Apr 2012 15:06:09 GMT

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Accommodation and courses take place in a castle depending of the CEA (French AlternativeEnergies and Atomic Energy Commission) at Cadarache, South of France, from Monday,June 25th till Friday, July 6th, 2012.
These courses can interest a public of industrial engineers as well as academics (in particular researchers from CEA, EDF and INRIA), confirmed or not, in particular the PhDand the post-doctorate students.

Abstract

This school will cover three approaches in stochastic optimization — stochastic programming, dynamic programming, variational methods — by emphasizing the modelling of dynamical control problems, as well as algorithmics aspects. Among the applications, we find the management of energy systems under uncertainty.

Main Courses

Stochastic optimization will be approached under three angles
corresponding to different ways to handle non-anticipativity constraints, and leading to different resolution methods. Each course lasts 9 hours and comprises six sessions of 1h30.
Computer practical works and “practical lectures” alternate with the theoretical courses and are organized in 3 (or 4) sessions of 2 hours each.

For further informations

Functional programming for parallel and concurrent applications

Wed, 28 Mar 2012 14:32:03 GMT

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Accommodation and courses take place in a castle depending of the CEA (French Alternative Energies and Atomic Energy Commission) at Cadarache, South of France, from June 11 till June 22, 2012.

Objectives

The aim of the summer school is to give a thorough and application-oriented introduction to functional programming using the programming language Haskell. A special focus is on parallel and concurrent programming, highlighting the ways in which features such as strong typing and purity make it dramatically easier to write reliable parallel or concurrent code. The school is split into three different courses that highlight different aspects of functional programming. All courses consist of lectures and hands-on sessions where everyone can try out the language on several exercises.

Public

This school is a 2 weeks course for engineers, and for students and researchers. Participants should be familiar with programming (e.g. in C or Java), but the school will be self-contained and no preliminary knowledge of functional programing is required.

For further informations

Fish School Search (FSS) optimization: the need for yet another > computational metaphor

Wed, 28 Mar 2012 10:19:34 GMT

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Nature inspired algorithms– especially population based such as swarms and colonies –are metaphors able to deal fairly well with complex optimization problems. Moreover they tackle well large dimensional search spaces of highly non-monotonical nature; hence, they are normally good to search parameters in problems of high cardinality at relative low computational cost.

In 2008, Bastos Filho and Lima Neto proposed a new metaheuristic in the fast growing family of swarm intelligence techniques, namely, Fish School Search (FSS) [1]. In FSS, the school collectively “swims”(searches) for “food”(candidate solutions) in the “aquarium”(search space). Similarly to PSO (Particle Swarm Optimization) or GA (Genetic Algorithms), the search guidance in FSS is driven by the merit of individual members of the population and the weight of each fish acts as a factual-memory of its individual success. In contrast with PSO, the weight can obviate the need to keep a log of best positions visited as well as any other topological information. As opposed to GA, the actual location of each fish directly substitutes the need of a chromosome. As for the social reasoning, the barycenter of the whole school can automatically guide expansion and contraction of the school, evocating exploration and exploitation when necessary [2]. In other words, the quality of the search can be inferred from regions where larger ensembles of fish are located (and vice-versa). In the talk, after a brief review on the rationale of Computational Intelligence, it is planed an overview on the FSS operators and presentation of several simulations results. Our main goal is to make it clear why FSS is well suited to hard optimization tasks and why it affords computational features such as: (i) self-adaptable individual guidance towards sought solutions, (ii) on-the-‘swim’ collective selection between exploration and exploitation, and (iii) non-monotonic & high-dimensional search abilities (that can solve multi-modal optimization problems) [3].

[1] BASTOS FILHO, C.; LIMA NETO, F. et al. "A Novel Search Algorithm based on Fish School Behavior". Proceedings of IEEESMC2008 (Singapore), pp. 2646-265.

[2] BASTOS-FILHO, Carmelo J. A.; LIMA NETO, Fernando Buarque de; LINS, Anthony J. C. C.; NASCIMENTO, Antônio I. S.; LIMA, Marília P. "Fish School Search: an overview". In: CHIONG, Raymond (Ed.).

Nature-Inspired Algorithms for Optimisation. Series: Studies in Computational Intelligence, Vol. 193.. pp. 261-277. Berlin: Springer-Verlag, 2009. {ISBN: 978-3-642-00266-3}.

[3] MADEIRO, S.; LIMA NETO, F.; Bastos-Filho, C.; FIGUEIREDO, E. Density as the Segregation Mechanism in Fish School Search for Multimodal Optimization Problems. In ICSI’2011: Second International Conference on Swarm Intelligence. Springer - Lecture Notes in Computer Science, v. 6729, p. 563-572, 2011.

Similarity-based Web Service Discovery through Soft Constraint Satisfaction Problems

Mon, 26 Mar 2012 16:54:18 GMT

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We focus on the discovery process of Web Services (WSs) by basing the search on the similarities among the service requirements, in order to cope with over-constrained queries or to find satisfactory alternatives for user requirements. This discovery process needs to involve the so-called Soft Constraint Satisfaction Problems (SCSPs).
First we represent both WSs and the search query of the user as Rooted Trees, i.e., a particular form of Conceptual Graphs.
Then, we find a homomorphism between these two trees as a solution of an SCSP.
The main contribution is the enhanced expressiveness offered by this “softness”: in over-constrained scenarios, when a user query cannot be satisfied, classical crisp constraints (i.e., CSP) are not expressive enough to find “close” solutions to meet the users’ needs.

Funlogic: Mixing logic and functional programming styles

Mon, 26 Mar 2012 16:45:35 GMT

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We have been designing a language in which programmers can use both the logic and functional styles.
1) In the functional style, programmers introduce variables and assign the variables values by describing a computation that evaluates to the answer desired.
2) In our language one can also introduce variables by describing what properties the variable's values should have using first order logic. The language implementation automatically searches for solutions. We call these existential declarations.
The language lets the programmer mix computation-based programs with search-based programs in a completely transparent manner. Existential variables are bound to conforming values by decision procedures (e.g SAT solvers, SMT solvers, the Simplex algorithm, and Narrowing). Funlogic embeds multiple external decision procedures using a common framework. Design
principles for embedding decision procedures are developed and illustrated for three different decision procedures from widely varying domains.

Cubicle: A Parallel SMT-based Model Checker for Parameterized Systems

Mon, 26 Mar 2012 16:42:28 GMT

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Cubicle is a new model checker for verifying safety properties of array-based systems, a syntactically restricted class of parametrized transition systems with states represented as arrays indexed by an arbitrary number of processes. Cache coherence protocols and mutual exclusion algorithms are typical examples of such systems. Cubicle implements a parallel symbolic
backward reachability procedure using Satisfiabilty Modulo Theories. Its SMT solver is a tightly integrated, lightweight and enhanced version of Alt-Ergo and its parallel implementation relies on the Functory library.

Nouvelles pratiques et cultures du numérique dans les sciences et les technologies

Mon, 12 Mar 2012 11:14:16 GMT

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"Nouvelles pratiques et cultures du numérique dans les sciences et les technologies"
Le Centre d'Alembert s'interroge, cette année, sur l'émergence de nouvelles pratiques et cultures dans la production du savoir scientifique, sa validation et sa circulation, sous l'influence des récentes évolutions du numérique en particulier afférentes à Internet.

Web sémantique, web social : quelles implications pour l'extraction d'informations, la gestion des connaissances et le travail collaboratif communautaire ?

Web sémantique et social : nouvelles pratiques de recherche et circulation des savoirs sur le web 3.0

Fabien GANDON, Chercheur à l'Inria, Sophia-Antipolis

Le web sémantique propose un jeu de langages (RDF, RDFS, OWL, SPARQL, etc.) permettant de publier et consommer des données liées et la sémantique des schémas de ces données. Nous verrons comment cette évolution du web ainsi que son couplage avec les approches et usages du web 2.0 ou web social nous permettent de proposer de nouvelles applications transversales aux systèmes d’informations existants. Nous défendrons l’idée que les métadonnées du web sémantique sont une clef du passage à l’échelle dans la gestion des ressources de plus en plus variées du web et que les approches sociales sont une clef de la gestion de ces métadonnées et de leur signification. Comme le web devient ubiquitaire et augmente notre réalité au quotidien, cette modification impacte toutes nos activités, y compris les pratiques et outils des chercheurs.

Le Web à l'heure du Linked Open Data : vers la base de donnée universelle

Ioana MANOLESCU-GOUJOT, Directeur de recherche, Inria Saclay-Île-de-France et LRI, Université de Paris Sud

Les nouvelles technologies numériques remplacent peu à peu des fonctions que nous aurions crues "spécifiquement humaines", telles la mémoire ou le raisonnement [1] ; à cette liste est venue se rajouter même la curiosité [2]...
Le Web est l'un des outils informatiques ayant remplacé le plus de fonctions humaines. Sa fonction principale dès sa conception, est d'être une base de données meilleure, plus flexible, et plus puissante que les systèmes de l'époque [3].
Au delà de la base de données et du média d'information, c'est devenu aussi un formidable outil d'échange et de collaboration, permettant aux individus de croiser leurs connaissances et de faire émerger de nouvelles connaissances communes.
Nous nous intéresserons à la façon dont le principe des données ouvertes et interconnectées a été mis en place par des moyens technologiques et de la science informatique, à travers l'histoire du Web. Nous analyserons en particulier les possibilités offertes par les standards du Web tels XML, RDF, et RDF-Schema, d'un côté, et les mouvements sociétaux autour du thème Open Data, de l'autre, en particulier dans le domaine de la science.

[1] http://interstices.info/jcms/c_15918/les-nouvelles-technologies-que-nous-apportent-elles
[2] http://www.pyoudeyer.com/developmentalRobotics.htm
[3] http://www.w3.org/History/1989/proposal.html

On anisotropic mesh generation for CFD

Mon, 12 Mar 2012 10:59:52 GMT

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Flows involved in aerospace, naval, train and automotive industries are composed of complex features and multi-scales phenomena: shocks waves, boundary layers, turbulence, etc. When dealing with complex geometries, all these features may be present in the flow field and interact. If each subject is studied on its own, an unified approach to generate the best discretization for each component of the flow is still a challenge. Indeed, many numerical examples have proved that the performance of a numerical scheme is bounded by the qualityand the features of the discretization. For instance, anisotropic meshes may be preferred to capture accurately shocks [1,2] while cartesian grids may be preferred at a turbulent regime to allow high-order capturing of vortices [4]. In the vicinity of bodies, quasi-structured grids are employed to capture the boundary layer in viscous simulations [3].
This talk will deal with the problematics of handling all the previous requirements for flows around complex geometries.

[1] M.J. Castro-Diaz, F. Hecht, B. Mohammadi and O. Pironneau, Anisotropic unstructured mesh adaptation for flow simulations, IJNMF, Vol.25, pp-475-491, 1997 [2] P. J. Frey and P.-L. George, Mesh generation. Application to finite elements. Herm_es Science, Paris, Oxford, 2000.
[3] R. Lohner, Applied CFD techniques, Wiley, New-York, 2001.[4] M. Wu and M.P. Martin, Direct numerical simulation of supersonic turbulent boundary layer over a compression ramp. AIAA Journal, 45:879{889, 2007.

Les stratégies pleinement paresseuses

Thu, 23 Feb 2012 17:13:20 GMT

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Les stratégies de réduction avec partage fournissent des pistes pour l'évaluation efficace des programmes fonctionnels. En quarante ans, ces modes de réduction ont été définis dans des cadres formels variés, hétérogènes et parfois complexes, utilisant par exemple des clôtures, des graphes, ou des transformations de programmes.
Je présenterai un système de récriture simple et expressif dans lequel nombre de ces approches peuvent être unifiées, analysées, et comparées. On étudiera en particulier quelques avatars de la réduction pleinement paresseuse (dont une des variantes est implémentée dans le compilateur GHC) et on précisera en quoi ces différents systèmes sont équivalents. Enfin, une utilisation judicieuse d'une transformation de programmes classique (le lambda-lifting) permettra d'établir un lien entre la pleine paresse et la réduction optimale des systèmes du premier ordre. Ce lien sera suffisamment fort pour permettre le transfert de propriétés non triviales du premier ordre vers le lambda-calcul.

Random Oracles in a Quantum World

Mon, 13 Feb 2012 11:57:34 GMT

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The interest in post-quantum cryptography - classical systems that remain secure in the presence of a quantum adversary - has generated elegant proposals for new cryptosystems. Some of these systems are set in the random oracle model and are proven secure relative to adversaries that have classical access to the random oracle. We argue that to prove post-quantum security one needs to prove security in the quantum-accessible random oracle model where the adversary can query the random oracle with quantum states. We begin by separating the classical and quantum-accessible random oracle models by presenting a scheme that is secure when the adversary is given classical access to the random oracle, but is insecure when the adversary can make quantum oracle queries. We then set out to develop generic conditions under which a classical random oracle proof implies security in the quantum-accessible random oracle model. We introduce the concept of a history-free reduction which is a category of classical random oracle reductions that basically determine oracle answers independently of the history of previous queries, and we prove that such reductions imply security in the quantum model. We then show that certain post-quantum proposals, including ones based on lattices, can be proven secure using history-free reductions and are therefore post-quantum secure. We conclude with a rich set of open problems in this area. On the Distribution of Atkin and Elkies Primes

Hybrid Inverse Problems and Internal Functionals

Mon, 13 Feb 2012 11:47:55 GMT

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Several recent coupled-physics medical imaging modalities aim to combine a high-contrast, low-resolution, modality with a high-resolution, low-contrast, modality and ideally offer high-contrast, high-resolution, reconstructions. Mathematically, these modalities involve the reconstruction of constitutive parameters in partial differential equations from knowledge of internal functionals of the parameters and solutions to said equations. This recent field of research is often referred to as Hybrid Inverse Problems.

This talk presents recent results of uniqueness, stability and explicit reconstructions for several hybrid inverse problems. We provide an explicit characterization of what can (and cannot) be reconstructed in coupled-physics imaging modalities such as Magnetic Resonance Elastography, Transient Elastography, Photo-Acoustic Tomography, and Ultrasound Modulation Tomography. Numerical simulations confirm the high-resolution, high-contrast, potential of these novel modalities.

Algorithmes détendus rapides pour la remontée de Hensel p-adique et applications aux systèmes algébriques

Mon, 13 Feb 2012 11:43:27 GMT

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Après avoir rappelé ce qu'est une représentation paresseuse des séries formelles ou des entiers p-adiques, j'expliquerai la multiplication détendue, introduite initialement par Fischer et Stockmeyer pour les entiers, et par van der Hoeven pour les polynômes et séries formelles, et dont la complexité est quasi-linéaire en la précision. Je présenterai ensuite nos algorithmes pour résoudre un polynôme à une variable, un système linéaire et enfin un système algébrique sur les entiers p-adiques, avec une complexité encore quasi-optimale en la précision. Des exemples de notre implantation en C++ pour Mathemagix et une comparaison avec Linbox seront donnés.

Il s'agit d'un travail en collaboration avec Romain Lebreton.

Codes linéaires à base de polynômes tordus avec automorphismes et dérivations

Mon, 13 Feb 2012 11:39:49 GMT

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Entrée libre

Partant des codes θ-cycliques définis sur un corps fini F, où θ est un automorphisme de F, on introduit la notion de (θ, δ)-codes modules et la notion de (θ, δ)-codes d'évaluation, où δ est une θ-dérivation sur F. Dans cet exposé, on cherchera à établir des liens (égalité, équivalence, dualité) entre ces codes et à construire des sous-familles présentant des propriétés particulières (par exemple de décodage). C'est un travail en commun avec Felix Ulmer.

Internet et vie privée : le point de vue des petits cons ?

Tue, 31 Jan 2012 11:02:08 GMT

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Débattre avec un sociologue, un journaliste, un chercheur qui a un autre point de vue que le vôtre, c’est ce que nous vous proposons à l’occasion de ces nouveaux rendez-vous trimestriels : les cafés/débats.

Chaque fois une thématique différente sera abordée et dans la majorité des cas elle évoquera l’impact sociétal des sciences informatiques et des mathématiques au quotidien.

Pour la première édition, Jean-Marc Manach abordera le sujet de la vie privée sur internet avec une intervention intitulée :

Internet et vie privée : le point de vue des petits cons ?

Nombreux sont ceux qui pensent que les jeunes internautes ont perdu toute notion de vie privée. Impudiques, voire exhibitionnistes, ils ne feraient plus la différence entre vie publique et vie privée. Et si, a contrario, ils ne faisaient qu'appliquer à l'internet ce que leurs grands-parents ont conquis, en terme de libertés, dans la société ?

Ce jour là, un café gourmand vous sera offert. Nous vous attendons nombreux !

Jean-Marc Manach en bref

Cofondateur des Big Brother Awards et spécialiste de l'impact des technologies sur la société, des questions de surveillance, de libertés, de vie privée et de sécurité informatique, Jean-Marc Manach est journaliste d'investigation.

Il écrit notamment pour owni.fr, InternetActu.net, BugBrother.blog.lemonde.fr.

Séminaire MaMuX - Mathématiques, musique et relations avec d'autres disciplines

Fri, 27 Jan 2012 11:00:12 GMT

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Onzième saison du séminaire MaMuX (2011-2012)
Les séances de la saison 2011-2012 viseront à renforcer les échanges dans les domaines des sciences et technologies de l’information et les études à la fois formelles et appliquées des relations entre langages, systèmes et paradigmes informatiques, logique, calcul, rapportés à une perspective musicale.

Langages synchrones

Cette séance, organisée à l'initiative des équipes Parkas (Ecole Normale Supérieure, département d'informatique, Inria) et Représentations Musicales (IRCAM/UMR STMS/Inria), aura pour but de présenter un panorama des travaux et outils actuels dans le domaines des langages synchrones et leur utilisation dans la conception de systèmes réactifs, notamment dans le domaine musical.

Programme

14h30-15h15	ReactiveML et aspects dynamiques dans les langages synchrones Louis Mandel (ENS/LRI/Université Paris Sud)
15h15-16h00	FAUST : programmation synchrone et fonctionnelle pour le traitement du signal Yann Orlarey (Grame)
16h15-17h00	Combiner du temps discret et du temps continu dans un langage synchrone Marc Pouzet (ENS/UPMC)
17h00-17h45	Aspects synchrones dans les langages de programmation appliqués à la composition et à la performance musicales Karim Barkati (IRCAM) et José Echeveste (IRCAM - Equipe MuSync IRCAM-INRIA)

> Consulter la page web de la séance (programme détaillé, résumés des interventions).

Optimized Schwarz waveform relaxation for heterogeneous problems

Wed, 25 Jan 2012 17:45:25 GMT

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A 14h, Entrée libre

We present domain decomposition strategies with as final objective the solving, on parallel platforms, of heterogeneous advection-diffusion-reaction equation modeling ocean-atmosphere coupling or radionuclide flow transport in the underground, in the context of nuclear waste repositories. For such problems with high variability in the coefficients we consider numerical methods that allow for the use of nonconforming space-time grids, so as to match the local space and time scales, while at the same time simplifying the parallel generation and adaptation of meshes. Numerical results illustrate the method on examples inspired from ocean-atmosphere coupling and from nuclear waste disposal simulations.

On the Distribution of Atkin and Elkies Primes

Wed, 25 Jan 2012 17:40:33 GMT

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Given an elliptic curve E over a finite field F$_q$ of q elements, we say that an odd prime l not dividing q is an Elkies prime for E if t$_E^2$ - 4q is a square modulo l, where t$_E$ = q+1 - #E(F$_q$) and #E(F$_q$) is the number of F$_q$-rational points on E; otherwise l is called an Atkin prime.

We show that there are asymptotically the same number of Atkin and Elkies primes l < L on average over all curves E over F$_q$, provided that L >= (log q)$^\varepsilon$ for any fixed $\varepsilon$>0 and a sufficiently large q. We use this result to design and analyse a fast algorithm to generate random elliptic curves with #E(F$_p$) prime, where p varies uniformly over primes in a given interval [x,2x].

Joint work with Andrew Sutherland

Régularisation de surface 3D par une approche fondée sur un modèle

Wed, 25 Jan 2012 17:10:18 GMT

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Soutenance de thèse de Thibault Luginbuhl.

Ce travail présente un système de génération automatique d'avatar 3D photo-réaliste à partir de données fournies par un scanner. Dans un premier temps le nuage de points est traité pour obtenir une surface fermée sous forme de maillage. L'approche choisie repose sur un modèle générique d'être humain qui est adapté aux données. La déformation est réalisée à l'aide de méthodes issues des techniques d'infographie pour le modelage des maillages. Le modèle est ensuite texturé en utilisant des photos prises pendent l'acquisition. Ceci est réalisé en optimisant le choix de la caméra pour la texture de chaque facette et en traitant la continuité des zones de transition d'une image à une autre. Enfin, des applications immédiates montrant les possibilités qu'offre l'approche fondée sur un modèle sont présentées : l'intégration à une application d'essayage virtuel de vêtements, la possibilité de placer de nouvelles coupes de cheveux sur les avatars reconstruits et le transfert d'un modèle d'animation.

Jury :

Bernard Durand - UHA (Rapporteur)
Anne Verroust-Blondet - INRIA Rocquencourt (Rapporteur)
Philippe Guerlain - UHA (Co-rapporteur)
Luc Van Gool - ETH Zürich
Patrick Horain - Telecom SudParis
Jean-Luc Lamotte - Paris 6
Jean-Michel Delouard - 3DOuest
André Gagalowicz -INRIA (Directeur)

First Class Datatypes and their Ornaments

Wed, 11 Jan 2012 10:32:56 GMT

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As Epigram 2 continues its slow crawl into existence, it is acquiring a treatment of datatypes with first class descriptions (inhabiting a datatype with a description). This treatment offers us some new opportunities to compute the structure of data: we can compute the structure of indexed datatypes from their index values; we can characterise what it is to construct one datatype as a "fancy version" of an old one. By making the structure of datatypes a matter of systematic definition rather than artful declaration, we acquire a variety of useful, if mundane, programs and theorems for free. I'll argue for a direction of travel in which data are not seen as inherently and
inferably typed, but rather checkable at a multitude of types. Hopefully, the multitude is not a mob, but a regiment.

Arithmétique efficace sur les modèles de Kummer de petite dimension

Tue, 20 Dec 2011 10:58:22 GMT

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A 11h00, entrée libre.

Le modèle de Kummer d'une variété abélienne A est par définition le quotient de A par le morphisme -1. Dans cet exposé, on s'intéresse aux modèles de Kummer issue de Jacobiennes de courbes hyperelliptiques de genre $\leq 2$. Sur le corps C des nombres complexes, on obtient une arithmétique efficace grâce à la théorie générale des fonctions thêta.

Grâce à la théorie des nombres p-adiques, les résultats valables en C restent valables en caractéristique impaire. En caractéristique deux, un changement de coordonnées de thêta adéquat permet d'obtenir des formules efficaces sur les modèles ordinaires à partir des formules obtenues en C.

Cependant, le changement de coordonnées précédent n'est pas valable pour les modèles non-ordinaires. Pour étudier ces modèles là, nous utiliserons des techniques de "déformations" qui consistent à considérer une famille de jacobiennes sur un anneau des séries formelles, telle que la fibre générique soit ordinaire et la fibre spéciale soit la jacobienne (non-ordinaire) considérée. Il s'agit alors de montrer que les formules sur la fibre générique s'étendent à tout le modèle et permettent d'avoir des formules efficaces sur les jacobiennes non-ordinaires.

Non-Interactive CCA-Secure Threshold Cryptosystems with Adaptive Security: New Framework and Constructions

Tue, 20 Dec 2011 10:56:22 GMT

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A 10h00, entrée libre.

In threshold cryptography, private keys are divided into n shares, each one of which is given to a different server in order to avoid single points of failure. In the case of threshold public-key encryption, at least t out of n servers need to contribute to the decryption process. A threshold primitive is said robust if no coalition of t malicious servers can prevent remaining honest servers from successfully completing private key operations. So far, most practical non-interactive threshold cryptosystems, where no interactive conversation is required among decryption servers, were only proved secure against static corruptions. In the adaptive corruption scenario (where the adversary can corrupt servers at any time, based on its complete view), almost all existing robust threshold encryption schemes that also resist chosen-ciphertext attacks require some interaction in the decryption phase. In this work, we describe several constructions of adaptively secure, robust and fully non-interactive threshold cryptosystems with chosen-ciphertext security. These schemes stem from a new framework based on hash proof systems with publicly verifiable proofs. All instantiations rely on well-studied assumptions in bilinear groups.

Joint work with Moti Yung

Estimation des incertitudes et prévision des risques en qualité de l'air

Tue, 13 Dec 2011 14:53:55 GMT

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Mercredi 14 Décembre, 09 heures 30.

Ce travail porte sur l'estimation des incertitudes et la prévision de risques en qualité de l'air. Il consiste dans un premier temps à construire un ensemble de simulations de la qualité de l'air qui prend en compte toutes les incertitudes liées à la modélisation. Des ensembles de simulations à l'échelle continentale ou régionale sont générés automatiquement. Ensuite, les ensembles générés sont calibrés par une méthode d'optimisation combinatoire qui

sélectionne un sous-ensemble représentatif de l'incertitude ou performant (fiabilité et résolution) pour des prévisions probabilistes. Ainsi, il est possible d'estimer et de prévoir des champs d'incertitude sur les concentrations d'ozone ou de dioxyde d'azote, ou encore d'améliorer la fiabilité des prévisions de dépassement de seuil. Cette approche est ensuite
comparée avec la calibration d'un ensemble Monte Carlo. Ce dernier, moins dispersé, est moins représentatif de l'incertitude. Enfin, on a pu estimer la part des erreurs de mesure, de représentativité et de modélisation de la qualité de l'air. Ces travaux ont été appliqués à l'impact de centrales thermiques, afin de quantifier l'incertitude sur les impacts estimés.

Jury:

Serge Guillas (UCL) -- rapporteur
Jean-Luc Ponche (LMSPC) -- rapporteur
Matthias Beekmann (LISA) -- examinateur
Frédérik Meleux (INERIS) -- examinateur
Isabelle Herlin (INRIA) -- directrice de thèse
Vivien Mallet (INRIA) -- examinateur
Luc Musson-Genon (EDF) -- invité

Des codes correcteurs pour sécuriser l'information numérique

Tue, 29 Nov 2011 17:11:05 GMT

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A 14h à l'ENSTA.

Le jury de thèse se compose de :

Nicolas Sendrier (directeur de thèse, Inria Rocquencourt)
Françoise Levy-dit-Vehel (rapportrice, ENSTA)
Thierry Berger (rapporteur, Université de Limoges)
Annick Valibouze (examinatrice, Université Pierre et Marie Curie)
Philippe Elbaz-Vincent (examinateur, Université Joseph Fourier)
Daniel Augot (examinateur, Inria Saclay)

RÉSUMÉ - Les codes correcteurs d'erreurs sont utilisés pour reconstituer les données numériques, qui sont sujettes à des altérations lors de leur stockage et de leur transport. Il s'agit là de l'utilisation principale des codes correcteurs mais ils peuvent encore être employés en cryptographie. Ils sont dans ce contexte un outil permettant, entre autres choses, de chiffrer des données et d'authentifier des personnes. Ces différents aspects seront abordés lors de ma soutenance. Pour commencer, nous étudions la classe de codes cycliques possédant un ensemble de définition de la forme {1, 2^i+1, 2^j+1}, où i et j désignent des entiers positifs distincts. Nous concentrons notre attention sur la caractérisation des codes trois-correcteurs appartenant à cette classe ainsi que sur la distribution des poids de ces codes. Nous améliorons l'algorithme de Schaub, qui donne une minoration de la distance minimale des codes cycliques. Nous mettons en oeuvre cet algorithme pour calculer l'immunité spectrale de fonctions booléennes. Cette quantité est reliée à la distance minimale de codes cycliques et est importante pour garantir la sécurité dans certains cryptosystèmes de chiffrement à flot. Dans un second temps, nous proposons une solution pour accélérer le calcul des racines de polynômes dans des corps finis de caractéristique deux. Ce calcul est la phase la plus lente du déchiffrement des cryptosystèmes de type McEliece basés sur les codes de Goppa binaires classiques. Nous fournissons une analyse de la complexité de l'algorithme sous-jacent baptisé BTZ.

Statistical models of currents for measuring the variability of anatomical curves, surfaces and their evolution

Tue, 29 Nov 2011 16:34:28 GMT

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A 14h, Entrée libre

Our work introduces a systematic approach to analyze and understand the large variability of anatomical shapes observed in medical images, for instance to distinguish between normal and pathologic structures. We developed methodological, numeric and algorithmic tools to address this question in a way that is independent of the data and the targeted application.

This approach is built on the concept of ‘currents’, which enables shape comparison without the need of point correspondences, whether these shapes are given as point sets, curves, surfaces or volumes and independently of their topology. We proposed an efficient algorithmic framework to make this model usable for the automatic investigation of large data sets. This toolbox contains new numerical schemes based on regular lattices, whose speed of convergence, and hence use, does not depend on the data themselves. We also introduced an approximation method based on the search for adaptive basis, which limits the combinatorial explosion due to the massive use of large data sets in population studies.

Then, we derived a statistical framework for the analysis of the variability of anatomical structures inferred from samples drawn from a population. This method detects common anatomical features across the samples and describes how they vary within the population. For the first time, the joint modeling of both the geometrical variability (captured by smooth deformations) and the residual variability (which captures non-diffeomorphic variations like the density of fibers for instance) is introduced. This method yields not only quantitative statistical measures but also an interpretable representation of the detected features.

Eventually, this work is extended to the statistical analysis of shape evolution from longitudinal data (each subject is observed several times at different ages). The proposed method combines the morphological differences between individuals with the possible variations of the dynamics of the growth. The measure of possible developmental delays opens up unique perspectives for the characterization of pathological cases via the detection of unexpected growth of some organs.

The presentation will focus on the different concepts from a methodological and numerical perspective. The interest of the approach will be illustrated on open anatomical problems such as the characterization of the sulcal folding patterns at the surface of the cortex, the measure of the variability of the white matter fiber bundles and the detection of differences in endocranial growth rate in great apes.

Compositional Game-Based Models for Key Exchange

Thu, 17 Nov 2011 17:54:25 GMT

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A 10h30, entrée libre

A secure channel between two parties allows to communicate securely over a public channel by wrapping the channel communication into a cryptographically protected layer. Most secure channel protocols assume that the two parties already share a common secret, which is usually first established in a so-called key exchange protocol (such as the handshake protocol in TLS/SSL).
An interesting question from a cryptographic point of view is which properties the key exchange protocol must satisfy, in order to provide security when composed with the secure channel. In this talk we survey some of our recent results to provide compositional guarantees for a broader class of key exchange protocols, such that protocols like TLS/SSL can now also be shown to compose securely.

The Arithmetic Codex

Wed, 16 Nov 2011 15:22:03 GMT

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A 15h00, entrée libre

We define the notion of an arithmetic codex (or codex, for short), and as a special case, arithmetic secret sharing. This notion encompasses as well as generalizes, in a single mathematical framework, all known types of specialized secret sharing schemes from the area of secure multi-party computation, i.e., the so-called (strongly) multiplicative linear secret sharing schemes.
These schemes were first studied as an abstract primitive by Cramer, Damgård, and Maurer in the late 1990s. They showed that the “Fundamental Theorem of Information-Theoretically Secure Multi-Party Computation,” the landmark 1988 result by Ben-Or, Goldwasser, and Wigderson and, independently at the same time by Chaum, Crépeau, Damgård, admits a proof that uses this primitive as a blackbox: it is possible to bootstrap, in a blackbox fashion, from this primitive a set of atomic sub-protocols upon which general secure computation can be based. They also showed when and how multiplicative schemes (but not strongly multiplicative ones) reduce to ordinary ones and gave applications to security against non-threshold adversaries.
In 2006, Chen and Cramer showed an “asymptotically good” version of the Fundamental Theorem, where the size of the network is unbounded and where an adversary corrupts a constant fraction of the network, yet the information rate of the secret sharing primitive is constant. Their result relies on a careful choice of algebraic geometric codes, in combination with the earlier work of Cramer, Damgård, and Maurer.
In 2007 this asymptotic result turned out to have a surprising application in two-party cryptography, through the work of Ishai, Kushilevitz, Ostrovsky and Sahai (“Multi-Party Computation in the Head”). This first application was to zero knowledge for circuit satisfiability, but soon after other applications to secure two-party computation and information theory (correlation extractors) followed.
Our notion of arithmetic secret sharing is not merely a unification for its own sake. First, it casts these schemes in terms of a dedicated “representation” of K-algebras, thereby bringing the relevant mathematical structure to the surface. Second, it identifies novel types of special secret sharing schemes. And, third, there are novel cryptographic applications.
Besides presenting some elementary examples and giving an overview of the basic theory and the main applications, we discuss a construction of arithmetic secret sharing schemes based on a novel algebraic-geometric paradigm that we also introduce.
This talk is mainly based on several recent joint works with Nacho Cascudo (CWI) and Chaoping Xing (NTU). But in part it is also based on recent joint work with Ivan Damgård (Aarhus University) and Valerio Pastro (Aarhus University).

Tag Size Does Matter: Attacks and Proofs for the TLS Record Protocol

Wed, 16 Nov 2011 15:18:35 GMT

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A 14h00, entrée libre

We analyze the security of the TLS Record Protocol, a MAC-then-Encode-then-Encrypt (MEE) scheme whose design targets confidentiality and integrity for application layer communications on the Internet.
Our main results are twofold. First, we describe a new distinguishing attack against TLS when variable length padding and short (truncated) MACs are used. This combination will arise when standardized TLS 1.2 extensions (RFC 6066) are implemented. Second, we show that when tags are longer, the TLS Record Protocol meets a new length-hiding authenticated encryption security notion that is stronger than IND-CCA security.
Joint work with Thomas Ristenpart and Thomas Shrimpton.

Reducing the Need for Trusted Parties in Cryptography

Wed, 16 Nov 2011 15:12:24 GMT

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A 10h00, entrée libre

Les tiers de confiance sont essentiels aux communications sécurisées. Par exemple, dans une infrastructure de gestion de clés, l’autorité de certification est la clé de voute de l’authentification en garantissant le lien entre une identité et une clé publique. Une carte à puce se doit, pour sa part, d’assurer la confidentialité et l’intégrité des données secrètes lorsqu’elle sert de stockage de données cryptographiques. En effet, si ces garanties sont mises en défaut dans l’une de ces situations, alors la sécurité globale du système peut en être affectée. Plusieurs approches permettent de réduire l’importance des tiers de confiance, telles qu’accroître la difficulté de recouvrer la clé secrète, en la distribuant parmi plusieurs entités, ou limiter l’impact d’une fuite d’information secrète, comme dans les cryptosystèmes « intrusion-resilient » ou « forward-secure ».
Dans cette thèse, nous considérons deux méthodes complémentaires.
La première méthode consiste à utiliser des mots de passe, ou des clés secrètes de faible entropie, qui n'ont pas besoin d'être stockés dans un dispositif cryptographique sécurisé. Malgré la faible entropie du secret, de tels protocoles peuvent fournir un niveau d'assurance satisfaisant pour la plupart des applications. On considère en particulier la mise en accord de clés.
La deuxième méthode limite le besoin de garantie de la part des tiers de confiance en utilisant un cryptosystème basé sur l'identité, dans lequel la clé publique d'un utilisateur peut être une chaîne de caractères arbitraire, telle qu’une adresse email. Comme ces systèmes fournissent une résistance aux collusions, ils peuvent aussi être utilisés pour réduire les dommages causés par l'exposition de clés secrètes en générant des secrets indépendants pour chaque période de temps ou pour chaque périphérique/entité. Par ailleurs, ces systèmes basés sur l'identité permettent aux utilisateurs d'avoir un contrôle plus fin sur les capacités de déchiffrement des tiers, en limitant les conséquences liées à un mauvais usage.

Jury:
- Jean-Sébastien Coron - Université du Luxembourg (rapporteur)
- Ronald Cramer - CWI
- Marc Fischlin - Darmstadt Univ.
- Antoine Joux - DGA-UVSQ (rapporteur)
- Kenny Paterson - RHUL (rapporteur)
- David Pointcheval (directeur)
- Nigel Smart - Bristol Univ.
- Jacques Stern - ENS

Symbolic Integration in Differential Fields.

Wed, 16 Nov 2011 14:45:26 GMT

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A 14h00, Entrée libre

The problem of computing integrals can be approached in many ways. We consider the setting where functions are represented as elements of appropriate differential fields and an antiderivative in an elementary extension of that field is sought. In 1969 Risch gave an algorithm for elementary integrands, which later has been extended to (transcendental) Liouvillian integrands. In this talk we present a recent extension of that algorithm to a certain class of non-Liouvillian functions. These algorithms can also be applied naturally to compute definite integrals via a differential analogue of creative telescoping. We will also discuss related problems and give examples.

Marches dans un quart de plan : quelques avancées récentes.

Wed, 16 Nov 2011 14:36:36 GMT

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A 10h30, entrée libre

Dans cet exposé nous présenterons quelques avancées récentes concernant la théorie des marches confinées dans un quart de plan, théorie dont l'objet principal d'étude est la série comptant le nombre de chemins avec point de départ, point d'arrivée et longueur fixés. Nous nous intéresserons notamment à l'holonomie de ces modèles, au travers de propriétés fines de la série de comptage. Nous proposerons également des nouveaux modèles de marches pour lesquels une approche "par compensation" permet de répondre à de nombreuses questions.

La cryptanalyse différentielle et ses généralisations

Thu, 27 Oct 2011 18:13:38 GMT

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Céline Blondeau, doctorante de l'équipe-projet Secret, soutiendra sa thèse le lundi 7 novembre à 14h.

Le jury sera composé de Thierry Berger (Université de Limoges), Anne Canteaut (INRIA), Pascale Charpin (INRIA, directrice de thèse), Henri Gilbert (ANSSI, rapporteur), Gohar Kyureghyan (Otto-von-Guericke university of Magdeburg, Allemagne), Kaisa Nyberg (Aalto university, Finlande, rapporteur), Michèle Soria (UPMC) et Jean-Pierre Tillich (INRIA).

Résumé

Au début des années 90 Biham et Shamir puis Matsui introduisent respectivement la cryptanalyse différentielle et la cryptanalyse linéaire. Ces découvertes marquent l'introduction d'un certain nombre d'autres attaques statistiques mais aussi le début d'études sur les critères de résistance des boîtes-S afin de prémunir les systèmes de chiffrement par blocs de ces attaques.

La soutenance en deux parties

Dans la première partie, nous présenterons un certain nombre d'attaques statistiques ainsi que l'étude de leur complexité. En particulier, nous montrerons que pour améliorer la complexité en données des attaques différentielles, il peut être utile d'utiliser de l'information provenant de plusieurs différentielles. Les variables aléatoires étudiées dans ce cas ne suivant plus des lois binomiales, l'étude faite dans un premier temps ne fonctionne plus. Nous avons donc étudié la distribution de ces variables aléatoires afin de pouvoir estimer les complexités de ces attaques différentielles dites multiples.

Dans une seconde partie, nous nous intéresserons plus particulièrement aux critères de résistance des boîtes-S des systèmes de chiffrement par blocs contre les attaques différentielles. Nous introduirons la notion de spectre différentiel et expliquerons en quoi celui-ci influence la résistance aux attaques différentielles. Une partie de ma thèse étant consacrée au calcul du spectre différentiel d'un certain nombre de ces fonctions, nous présenterons les différents résultats obtenus dans ce domaine.

Lattice Green's Functions of the Higher-Dimensional Face-Centered Cubic Lattices.

Thu, 27 Oct 2011 17:52:06 GMT

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A 14h00, entrée libre

We study the lattice Green's functions of the face-centered cubic lattice (fcc) in up to six dimensions. We give computer algebra proofs of results that were conjectured by Guttmann and Broadhurst for the four- and five-dimensional fcc lattices. Additionally we derive a differential equation for the lattice Green's function of the six-dimensional fcc lattice, a result that was not believed to be achievable with current computer hardware.

Critères pour l'intégralité des coefficients de Taylor des applications miroir

Thu, 27 Oct 2011 17:46:32 GMT

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A 10h30, entrée libre

Nous donnons une condition nécessaire et suffisante pour que tous les coefficients de Taylor à l'origine d'une application miroir soient entiers. Les applications miroir sont des séries formelles z · exp(G(z)/F(z)), où F(z) et G(z) + log(z) · F(z) sont des solutions particulières de certaines équations différentielles hypergéométriques généralisées. Ce critère est basé sur les propriétés analytiques de l'application de Landau classiquement associée aux suites de quotients de factorielles.

Programming and scheduling parallel computations on multicore systems

Thu, 27 Oct 2011 17:21:28 GMT

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While multicore computers have become mainstream, multicore programming remains full of pitfalls. Using P cores to speed up one's program by a factor close enough to P turns out to be far trickier than it sounds. Beyond the immediate difficulty of parallelizing existing algorithms, one faces the problem of amortizing the costs of task creation, the challenge of dealing with dynamic load balancing, the hazards of concurrent programming and the headaches associated with weak memory models.

However, by using the right programming language abstractions together with a well-designed scheduler, multicore programming can become all of a sudden much more accessible.

In this talk, I will present multicore programming techniques that I have developed recently together with Umut Acar and Mike Rainey at the Max Planck Institute. In particular, I will discuss the following:

High-level language constructs for describing parallelism; these constructs include spawn/sync constructs like in Cilk, but also more general constructs allowing one to build arbitrary computation DAGs and to help the scheduler execute them efficiently.
An efficient synchronization-free variant of the work-stealing scheduler; our scheduler can be implemented without any atomic operation (on x86), thereby avoiding weak memory model issues and offering a lot of flexibility.
A general approach to controlling granularity, and thereby avoiding the creation of too many small tasks; this approach relies both on user-provided asymptotic complexity functions and on lightweight runtime profiling.

Conférence à la mémoire de Philippe Flajolet

Thu, 27 Oct 2011 16:48:17 GMT

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Philippe Flajolet est décédé subitement le 22 mars 2011, des suites d’un cancer foudroyant. Il avait soixante deux ans et débordait de projets scientifiques.

Lors de cette conférence, dédiée à sa mémoire et à son œuvre, nous rendrons tout d’abord hommage à l’homme, mais aussi à ce scientifique d’exception, aux multiples facettes, mathématicien et informaticien tout à la fois. Nous voulons également profiter de cette conférence pour mieux faire comprendre son oeuvre scientifique, si variée, au travers d’exposés qui se veulent grand public.
Le premier après-midi sera consacré à des témoignages, et se terminera par une manifestation officielle. Les deux jours suivants seront dédiés à des exposés scientifiques, donnés pour la plupart par des co-auteurs de Philippe. Ces exposés (de 30 mn) seront une introduction pédagogique à son œuvre, décriront ses principales contributions, en mettant en lumière ses idées essentielles, et en en dégageant l’évolution. Chaque exposé formera la base d’un chapitre introductif des œuvres complètes, qui seront éditées dans un avenir proche.

Pour des raisons logistiques, pensez à vous inscrire.

Domain Decomposition Methods: Schwarz, Schur, Waveform Relaxation and the Parareal Algorithm

Thu, 27 Oct 2011 16:20:08 GMT

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A 14h, Entrée libre

Domain decomposition methods have been developed in various contexts, and with very different goals in mind. I will start my presentation with the historical inventions of the Schwarz method, the Schur methods and Waveform Relaxation. I will then show for a simple model problem how all these domain decomposition methods function, give precise results for the model problem, and also explain the most general convergence results available currently for these methods. I will conclude with the parareal algorithm and interesting recent variants.

The Fixed-mesh ALE method for fluid-structure interaction problems

Thu, 27 Oct 2011 16:06:35 GMT

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A 14h, entrée libre

The Fixed-Mesh ALE approach is a method to approximate multiphysics problems in moving domains using always a given grid for the spatial discretization. Our main concern is to properly account for the advection of information as the domain boundary evolves. To achieve this, we use an arbitrary Lagrangian-Eulerian framework, the distinctive feature being that at each time step results are projected onto a fixed, background mesh, that is where the problem is actually solved. Some examples of applications of the Fixed-Mesh ALE method to fluid-structure interaction, free surface flows and solid mechanics problems will be presented. The imposition of Dirichlet boundary conditions is a key issue in fixed-grid methods. A way to weakly prescribe Dirichlet boundary conditions in embedded grids will be presented. The key feature of the method is that no large penalty parameter is needed and that it is symmetric for symmetric problems.

Algebra, Logic, Locality, Concurrency

Tue, 18 Oct 2011 10:28:04 GMT

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Inria - Rocquencourt, amphithéâtre Alan Turing, bâtiment 1.

Entrée libre à 10 h 30

This talk reports on ongoing work -- with Tony Hoare, Akbar Hussain, Bernhard Moller, Rasmus Petersen, Georg Struth, Ian Wehrman, and others -- on models and logics for concurrent processes.
The approach we are taking abstracts from syntax or particular models. Message passing and shared memory process interaction, and strong (interleaving) and weak (partial order) approaches to sequencing, are
accomodated as different models of the same core axioms. Rules of program logic, related to Hoare and Separation logics, flow at once from the algebraic axioms. So, one gets a generic program logic from the algebra, which holds for a range of concrete models.

Méthodes algébriques pour la résolution d'équations différentielles matricielles d'ordre arbitraire

Tue, 18 Oct 2011 10:24:18 GMT

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Entrée libre, à 14h00.

Dans cet exposé, on développe de nouvelles méthodes algébriques pour la résolution effective d'une classe importante de systèmes d'équations différentielles linéaires d'ordre arbitraire. De tels systèmes ont des applications dans de nombreuses disciplines scientifiques comme la chimie, la physique, la mécanique ou encore en théorie du contrôle. Dans un premier temps, on s'intéresse à l'analyse locale des systèmes d'équations différentielles linéaires ordinaires au voisinage d'une singularité : détermination de la nature des singularités, calcul des solutions formelles, calcul des invariants formels, etc. L'approche classique pour manipuler ces systèmes consiste à les transformer en des systèmes du premier ordre mais de dimension plus grande. On sait aussi que, par le moyen de vecteurs cycliques par exemple, tout système différentiel du premier ordre peut être réduit en une équation différentielle scalaire. Bien que l'analyse locale des équations scalaires au voisinage d'une singularité soit parfois immédiate (polygone de Newton pour la classification des singularités par exemple), elle devient plus compliquée quand il s'agit de manipuler directement des systèmes différentiels et surtout ceux d'ordre supérieur à 1. On montre dans cet exposé nos principales contributions élaborées dans cette direction et on met l'accent sur les différentes difficultés rencontrées. Dans un second temps, on s'intéresse aux systèmes d'équations algébro-différentielles linéaires. Pour pouvoir appliquer la théorie classique des équations différentielles ordinaires, on propose des algorithmes permettant de découpler le système en une partie purement différentielle et une autre purement algébrique.

Moser-reduction of lattices for a linear connection

Tue, 18 Oct 2011 10:17:52 GMT

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Entrée libre, à 10h30.

L'algorithme de Moser (et ses dérivés) est l'un des plus utilisés pour la réduction formelle des systèmes différentiels linéaires. Dans cet exposé, j'expliquerai comment cet algorithme se comprend en termes de réseaux d'un espace vectoriel muni d'une connexion, et je montrerai comment on peut alors faire le lien avec d'autres procédures de réduction (algorithme de Levelt...).

Autour de l'évaluation numérique des fonctions D-finies

Tue, 18 Oct 2011 10:09:42 GMT

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Marc Mezzarobba, doctorant de l'équipe-projet Algorithms, soutiendra sa thèse, intitulée "Autour de l'évaluation numérique des fonctions D-finies" le jeudi 27 octobre 2011 à 10h.

Le jury sera composé de Jonathan Borwein (rapporteur), Richard Brent (rapporteur), James Davenport, François Morain, Jean-Michel Muller, Bruno Salvy (directeur), Felix Ulmer (rapporteur) et Joris van der Hoeven.

Résumé
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Les fonctions D-finies (ou holonomes) à une variable sont les solutions d'équations différentielles linéaires à coefficients polynomiaux. En calcul formel, il s'est avéré fructueux depuis une vingtaine d'années d'en développer un traitement algorithmique unifié. Cette thèse s'inscrit dans cette optique, et s'intéresse à l'évaluation numérique des fonctions D-finies ainsi qu'à quelques problèmes apparentés. Elle explore trois grandes directions. La première concerne la majoration des coefficients des développements en série de fonctions D-finies. On aboutit à un algorithme de calcul automatique de majorants accompagné d'un résultat de finesse des bornes obtenues. Une seconde direction est la mise en pratique de l'algorithme « bit burst » de Chudnovsky et Chudnovsky pour le prolongement analytique numérique à précision arbitraire des fonctions D-finies. Son implémentation est l'occasion de diverses améliorations techniques. Ici comme pour le calcul de bornes, on s'attache par ailleurs à couvrir le cas des points singuliers réguliers des équations différentielles. Enfin, la dernière partie de la thèse développe une méthode pour calculer une approximation polynomiale de degré imposé d'une fonction D-finie sur un intervalle. Toutes ces questions sont abordées avec un triple objectif de rigueur (résultats numériques garantis), de généralité (traiter toute la classe des fonctions D-finies) et d'efficacité. Pratiquement tous les algorithmes étudiés s'accompagnent d'implémentations disponibles publiquement.

Cayley-type identities: new combinatorial proofs and applications to non-perturbative quantum field theories

Tue, 27 Sep 2011 16:58:43 GMT

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Entrée libre, à 14h00.

The classic Cayley identity states that det D (det X)^s = s(s+1)...(s+n-1) (det X)^(s-1), where X=(x_{ij}) is an n-by-n matrix of indeterminates and D=(d/d x_{ij}) is the corresponding matrix of partial derivatives. We will give new, simple proofs of this identity, purely combinatorial, using Grassmann algebra (= exterior algebra) and Grassmann-Berezin integration. We will state some generalizations, both old and new, and sketch how the simplified proof approach suggests them. These identities are special cases of Bernstein-Sato identities, a tool for solving the problem of finding the analytic continuation of a certain distribution-valued analytic function of s on the right complex half-plane. This problem arises also in the rigorous treatment of a problem in theoretical physics: how to describe a quantum field theory with variables valued on the s-dimensional sphere. We will give a flavour of how and why the solution of this problem would be relevant in this field. (This talk is based on joint work with Sergio Caracciolo and Alan D. Sokal, arXiv:1105.6270 plus other unpublished material.)

Sur le nombre d'intervalles dans les treillis de Tamari

Tue, 27 Sep 2011 16:56:55 GMT

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Entrée libre, à 10h30.

L'ensemble des arbres binaires de taille n (ou mots de Dyck à n pas montants) peut être muni d'une structure de treillis dite de Tamari, dont la relation de couverture correspond à une operation de rotation sur les arbres. Une jolie formule due à Chapoton assure que le nombre d'intervalles dans le treillis est \frac{2}{n(n+1)}{4n+1 \choose n-1}. Nous donnons différentes méthodes pour montrer cette formule et en proposons une généralisation à un certain treillis dit m-Tamari qui opère sur les mots de Dyck dont les pas montants ont hauteur m (le cas m=1 correspond au treillis de Tamari classique) et dont nous montrons que le nombre d'intervalles est \frac{m+1}{n(mn+1)}{(m+1)^2 n+m \choose n-1}.

23rd International Meeting on Probabilistic, Combinatorial and Asymptotic Methods for the Analysis of Algorithms

Tue, 27 Sep 2011 15:27:52 GMT

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The 23rd International Meeting on Probabilistic, Combinatorial and Asymptotic Methods for the Analysis of Algorithms, or simply AofA 2012, is the third joint meeting of two conferences, Mathematics and Computer Science (MathInfo) and Analysis of Algorithms (AofA). It is the 18th meeting in the AofA series---five separate MathInfo meetings were held, for a total of 23. Its main purpose is to exchange ideas and foster collaboration around the themes of analytic, combinatorial and probabilistic methods, randomized algorithms, and theoretical aspects of trees, graphs, networks, strings and other mathematical structures.

January 15, 2012: Submission deadline.

February 15, 2012: Reports are due.

March 1, 2012: Decisions on the final program. Notification of authors.

April 1, 2012: Final versions of accepted papers.

The meeting is dedicated to the memory of Philippe Flajolet.

Formal verification and control of piecewise affine systems with applications to gene networks

Tue, 27 Sep 2011 14:53:27 GMT

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Entrée libre.

Horaire : 10 h

Discrete-time piecewise affine systems (PWA) are a particular class of hybrid systems that evolve along different affine dynamics in different polyhedral regions of the continuous state space. Such models are very popular because they can approximate nonlinear systems with arbitrary accuracy and because of the existence of algorithms for the identification of such systems from experimental data. In this talk, I will show how the particular structure of PWA systems can be exploited to develop computationally efficient algorithms for their verification and for synthesis of parameters and control strategies. I will show how such tools can be used for analysis and synthesis of synthetic gene
networks.

A Somewhat Historic View of Lightweight Cryptography

Tue, 27 Sep 2011 14:47:11 GMT

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Séminaire organisé par l'équipe-projet CASCADE.

A 10h30, entrée libre.

Lightweight cryptographic primitives, such as block ciphers, stream ciphers, and hash functions that fit constrained environments are continuously being devised. As more and more lightweight primitives are suggested, more and more of them are found to fail in providing their security goals, as cryptanalytic results such as meet in the middle attacks are developed. In the talk, we shall discuss recent advances in the development of these primitives, as well as the recent advances in breaking them, and the implications of these advances on the field of design and cryptanalysis of lightweight encryption schemes.

Demi-heure de science

Tue, 20 Sep 2011 09:52:23 GMT

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La demi-heure de science est ouverte au plus grand nombre. Venez nombreux !

La demi-heure de science a lieu tous les mois, à partir de 11h, à l’amphithéâtre Jacques-Louis Lions au bâtiment 1. Un café vous accueillera dès 10h45.
Cette demi-heure a pour but de présenter, à tous les scientifiques du centre, un thème, son intérêt et les questions qui s’y rapportent, le but étant de répondre à la question « pourquoi mène-t-on des recherches dans ce domaine-là ?».

Prochain rendez-vous le jeudi 6 décembre à 11h

Xavier Rival : Preuve automatique de la sûreté de logiciels critiques

Des logiciels tels que des commandes de vol d'avions doivent être d'une fiabilité totale, dans la mesure où un dysfonctionnement du calculateur de vol pourrait entraîner une catastrophe. En particulier, il serait inacceptable qu'un tel logiciel puisse produire des erreurs à l'exécution. Il est mathématiquement impossible de déterminer de manière automatique et exacte si un logiciel informatique est correct, mais il est possible d'effectuer un calcul automatique dit conservatif, qui détectera tout problème potentiel, mais risque d'échouer à prouver la correction de certains programmes qui sont pourtant justes. Je montrerai comment cela peut être effectué grâce à la théorie mathématique de l'interprétation abstraite, et je présenterai quelques applications de ce cadre de travail à des problèmes simples.

La Fête de la science

Tue, 20 Sep 2011 09:44:29 GMT

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Le centre de recherche Inria Paris – Rocquencourt s’associe aux principaux organismes de recherche, autour de l’Espace Pierre-Gilles de Gennes, pour proposer pour la 1ère fois l’événement "Quartier des sciences", à l’Ecole supérieure de physique et de chimie industrielles de Paris, au cœur du campus scientifique de la Montagne Sainte-Geneviève du 12 au 16 octobre 2011.

A cette occasion, le centre de recherche Inria Paris - Rocquencourt, animera le quartier du numérique en partenariat avec l’Inserm afin de présenter deux facettes de la recherche en sciences informatiques et en mathématiques. L’une abordera la protection des données personnelles autour d’un atelier intitulé ; « crypter/décrypter » et l’autre présentera deux projets de recherche menées en collaboration avec l’Inserm : la chronothérapie des cancers et les interfaces cerveau-ordinateur.

• Crypter / Décrypter

Quel est le point commun entre un agent secret, une carte à puce et un téléphone portable ?
Réponse : ils utilisent tous des codes secrets, qui permettent de communiquer des informations sans qu’une personne non autorisée puisse les comprendre.Sans vraiment le savoir, nous utilisons tous, quotidiennement la cryptographie. Pire, nous réalisons chaque jour des protocoles cryptographiques, sans même nous en douter ! En revanche, si la sécurité de ces protocoles est mise à défaut, et pour peu qu’un fraudeur rôde, cela pourrait faire très mal à nos données personnelles. Dans cet atelier réalisé en partenariat avec l'association Les Petits Débrouillards, les chercheurs Inria démontreront la logique du cryptage et du décryptage.

• Chronothérapie des cancers

La chronothérapeutique est une discipline qui étudie l’administration des médicaments selon les rythmes biologiques, et notamment ceux d’environ 24 h, qu’on appelle aussi rythmes circadiens. La chronothérapeutique est particulièrement développée pour améliorer l’efficacité et/ou en minimiser les effets indésirables des médicament anticancéreux. En effet, le cycle de division des cellules, à l’origine de la prolifération des cellules saines ou malades dans l’organisme, est sous l’influence de l’heure du jour et de la nuit par l’intermédiaire de véritables horloges moléculaires, dites horloges circadiennes, qui sont présentes dans chaque cellule. Ces mêmes horloges, formées de gènes et de protéines, rythment aussi le métabolisme des médicaments. Ainsi, la chronothérapie vise à exploiter ou modifier les rythmes circadiens de l’organisme pour améliorer le traitement des cancers, maladies caractérisées par une dérégulation de la prolifération cellulaire.
Des chercheurs et médecins de l’Inserm et d’Inria se proposent de faire découvrir cet axe de recherche, qui fait l’objet de travaux qui associent, expérimentation, recherche clinique et modélisation mathématique, au grand public.

• Ecrire par la pensée

Les interfaces cerveau-ordinateur sont des systèmes permettant de directement traduire l’activité cérébrale en commande pour des machines. Grâce à des électrodes disposées sur le crâne, l’utilisateur transmet des informations à un ordinateur, ce qui lui permet de déplacer des objets virtuels ou réels, et d’écrire ou jouer uniquement par la pensée. Ces interfaces offrent de multiples perspectives en termes d’application, que ce soit dans le domaine de la santé ou dans celui du multimédia. Les animations présentées par des chercheurs de l’Inserm et de l’Inria permettront aux visiteurs d’appréhender les recherche réalisées dans le cadre du projet OpenViBE, premier projet à dimension nationale consacré à ce domaine. Ils pourront notamment observer comment un sujet peut écrire des phrases en sélectionnant, simplement par la pensée, des lettres présentées sur un écran.
D’autres grands sujets de recherche actuels seront présentés dans des domaines aussi variés que la santé, la chimie du vivant, les forêts, ou encore l’énergie. Tout ceci au travers d’expositions, de tables rondes, de ciné-débats, d’ateliers pédagogiques, de démonstrations et d’échanges participatifs.
Une programmation riche et variée pour captiver tous les publics, et élaborée pour coïncider avec le centenaire du prix Nobel de chimie de Marie Curie, celui de la découverte de la supraconductivité, mais aussi avec l'Année Internationale de la Chimie et l'Année Internationale des Forêts.

Conférence Mirage 2011

Tue, 13 Sep 2011 12:23:51 GMT

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La conférence Mirages 2011, qui aura lieu les 10 et 11 octobre 2011 au centre de recherche Inria Paris – Rocquencourt, abordera le thème des effets spéciaux.

A cette occasion, deux invités de marque seront présents : John Paul Lewis et Peter Eisert.

Le premier (travaillant chez Weta Digital) a participé à la création des effets spéciaux des films « Le seigneur des anneaux » et « Avatar ».

Le second (Professeur en Visual Computing à l'Université Humboldt de Berlin) est responsable du groupe Computer Vision et Graphique au département Image Processing de l’institut Fraunhofer et mène des recherches sur le traitement des vidéos.

Tous deux, feront une conférence sur leurs travaux respectifs. N’hésitez pas à venir les écouter !

Pour plus d’informations

Efficient Probabilistic Approximations of Biopathways Dynamics

Tue, 13 Sep 2011 11:41:43 GMT

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Entrée libre.

Horaire : 10 h

Systems of ordinary differential equations (ODEs) are often used to model bio-chemical networks. Such systems are very difficult to nalyze. To address this, we constructed a method for approximating the dynamics of an ODEs system as a Dynamic Bayesian Network (DBN).Subsequently, pathway properties can be analyzed through Bayesian inference techniques instead of resorting to ODE simulations. We shall explain the basic features of our technique, present a realistic case study and discuss an efficient GPUs based implementation of our method.

Control and Optimization of Low Reynolds number swimming

Tue, 13 Sep 2011 11:38:21 GMT

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Inria Paris - Rocquencourt, amphithéâtre Alan Turing, bâtiment 1.

A 15h, entrée libre.

This presentation considers a class of problems arising in the study of self-propelling of solids in a viscous fluid. The main application we have in mind consists in using control theoretical techniques to understand self-propelled motion of a solid (fishes, swimming robots, submarines, micro-organisms) in a viscous fluid. These problems, in which the solid is propelling by changing its shape, raise important theoretical and computational challenges. We focus on the low Reynolds number case, appearing in the study of locomotion of microscopic aquatic organisms (like spermatozoids) or of micro and nano swimming robots. Since the fluid is modeled by the elliptic Stokes system, in which the time appears only as a parameter in the coupling equations with the fluid, the coupled model is, in principle, quite simple: we have a system of nonlinear ODE’s on a finite dimensional manifold. However, an important difficulty has to be solved from the first stage of the problem, which consists in obtaining the wellposedness of the system. Indeed, in order to apply Cauchy-Lipschitz type theorems, it is essential to prove that the solution of the exterior Stokes problem depends smooth enough on the shape of the interface. The next question which is studied is the controllability of the system, which is investigated by combining perturbation results with the classical Chow’s theorem. We end up with time optimal control problems, which are studied from both theoretical and numerical view points.

Recovering Disjointness from Concurrent Sharing

Tue, 13 Sep 2011 11:33:58 GMT

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Entrée libre à 14h.

Disjointness is an extraordinarily useful property when reasoning about concurrent programs. Threads that access mutually disjoint resources can be reasoned about locally, ignoring interleavings. This is the core insight behind Concurrent Separation Logic. However, concurrent modules often share resources internally, frustrating disjoint reasoning. In this talk, I will suggest that sharing is often irrelevant to the clients of these modules, and should be hidden. I will show how separation logic can be used to
hide irrelevant sharing and recover disjoint reasoning. I will motivate this with the example of a concurrent index, and show how some high-level sharing can be maintained, reaping the benefits of disjointness.

Recovering Disjointness from Concurrent Sharing

Tue, 13 Sep 2011 11:27:40 GMT

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Inria - Rocquencourt, amphithéâtre Alan Turing, bâtiment 1.

Entrée libre à 10 h 30

Disjointness is an extraordinarily useful property when reasoning about concurrent programs. Threads that access mutually disjoint resources can be reasoned about locally, ignoring interleavings. This is the core insight behind Concurrent Separation Logic. However, concurrent modules often share resources internally, frustrating disjoint reasoning. In this talk, I will suggest that sharing is often irrelevant to the clients of these modules, and should be hidden. I will show how separation logic can be used to hide
irrelevant sharing and recover disjoint reasoning. I will motivate this with the example of a concurrent index, and show how some high-level sharing can be maintained, while still reaping the benefits of disjointness.

9th International Conference on Computational Methods in Systems Biology

Thu, 1 Sep 2011 10:31:47 GMT

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The 9th International Conference on Computational Methods in Systems Biology (CMSB 2011) is organized by Inria at Institut Henri Poincaré, 11 rue Pierre et Marie Curie, 75005 Paris, France, on September 21-23, 2011.
The HiBi workshop on High-Performance Computational Biology is merged in CMSB. The HiBi track is composed of the High Performance computing session plus a few papers in other sessions.

Mathematical modelling of adult GnRH neurons in the mouse brain

Tue, 30 Aug 2011 10:43:43 GMT

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Entrée libre, 14h30.

Gonadotropin-releasing hormone (GnRH) neurons are cells in the hypothalamus that produce GnRH, one of the major hormones that controls fertility and reproduction. However, despite their importance, little is known about the mechanisms by which GnRH is produced. GnRH neurons exhibit complicated membrane potential dynamics, in the form of electrical bursting, and this bursting is closely coupled to the dynamics of intracellular calcium (Ca2+) in ways that are not yet well understood.
A mathematical model has been constructed to help understand the mechanisms underlying the observed behaviours of GnRH neurons, and how electrical bursting synchronizes with transients in the cytosolic Ca2+ concentration ([Ca2+]i). Simulations show that the model is consistent with all the crucial experimental data. Most importantly, the mathematical model predicted the existence of particular [Ca2+]i-activated potassium (K+) channel (sIAHP−UCL), which was then confirmed experimentally. In contrast to the apamin-sensitive [Ca2+]i-activated K+ channels (sIAHP−SK), which control both the structure of firing within bursts and the interburst intervals, sIAHP−UCL solely determines the interburst dynamics.

Colloque ITMO BCDE : dynamiques et interactions cellulaires en biologie de la reproduction

Mon, 25 Jul 2011 14:16:50 GMT

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L'Institut thématique multi-organisme Biologie cellulaire, développement et évolution (ITMO BCDE) organise son deuxième colloque annuel sur le thème "Dynamiques et interactions cellulaires en biologie de la reproduction".

Cet événement sera l’occasion de présenter des travaux de recherche menés en France et à l'étranger et dédiés aussi bien à l'étude des cellules germinales qu'à celle des cellules somatiques impliquées dans la fonction de reproduction.

Les enjeux scientifiques et applicatifs associés à la biologie de la reproduction seront débattus au cours d'une table ronde animée par Philippe Chemineau (INRA) et Pierre Jouannet (HU) :

« La reproduction : une fonction intégrée, mais une communauté éclatée ? »

Les sciences du numérique au service de la santé à domicile et de l’autonomie

Mon, 4 Jul 2011 11:07:28 GMT

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Le 20 octobre prochain aura lieu, au Cap 15 à Paris, une nouvelle édition des Rencontres Inria - Industrie sur le thème « les Sciences du Numérique au service de la Santé à Domicile et de l’Autonomie ».

Avec l’allongement de l’espérance de vie, la plus grande prise en compte des maladies chroniques, de meilleures capacités à les détecter et les traiter mais également une légitime exigence d’un mieux-être rendu possible par les progrès scientifiques, la demande dans le secteur de la santé à domicile est forte et ne cesse de progresser.

Dans ce contexte les sciences et technologies de l’information et de la communication (STIC) représentent des opportunités efficientes pour mieux exploiter les données de santé, développer de nouveaux outils d’aide au diagnostic, à la prescription, au suivi, et optimiser des applications d’assistance à la personne.

> Inscriptions

> Programme

Bicliques in Block Cipher Cryptanalysis: New Results on AES

Thu, 30 Jun 2011 16:54:18 GMT

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Séminaire organisé par l'équipe-projet CASCADE.

A 10h30, entrée libre.

Since Rijndael was chosen as the Advanced Encryption Standard (AES), improving upon 7-round attacks on the 128-bit key variant or upon 8-round attacks on the 256-bit key variant is considered to be one of the most difficult challenges in the cryptanalysis of block ciphers for more than a decade.

We present a novel technique of block cipher cryptanalysis using so-called bicliques. This allows us to obtain for the first time results on a higher number of rounds, yet the advantage over brute-force search may become small.
In contrast to most shortcut attacks settings on AES versions, we do not need any related-keys. Our approach is practically verified to a large extent, yet its full implementation needs prohibitively large computational resources and hence does not threaten the practical use of AES in any way.

This is joint work with Dmitry Khovratovich.

Rethinking IDEA

Thu, 30 Jun 2011 16:52:30 GMT

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Séminaire organisé par l'équipe-projet CASCADE.

A 10h30, entrée libre.

IDEA is a 64-bit block cipher with 128-bit keys introduced by Lai and Massey in 1991. IDEA is one of the most widely used block ciphers, due to its inclusion in several cryptographic packages, such as PGP. Since its introduction in 1991, IDEA has withstood extensive cryptanalytic efforts, but no attack was found on the full (8.5-round)
variant of the cipher.

In this talk, we will discuss the various attacks on IDEA: The early differential and linear attempts, impossible differential attacks, the Demirci-Selcuk-Ture attack, and some of the newer attacks which are based on the Biryukov-Demirci relation.

Finally, we shall introduce a new and simple attack on 6-round IDEA which uses 20 known plaintexts and has a time complexity of 2^112.
This attack is currently the best known attack on IDEA (in the single-key model).

Modélisation et vérification d'algorithmes en coq - une introduction

Thu, 23 Jun 2011 12:01:03 GMT

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Cette école CEA-EDF-Inria abordera les techniques de base en modélisation et vérification d'algorithmes en Coq. Elle s'adresse aux étudiants, chercheurs ou ingénieurs qui ont une bonne connaissance de la programmation dans un langage conventionnel (C, Java).

Objectifs :

Le système Coq fournit un langage de programmation fonctionnelle et un cadre de raisonnement basé sur la logique d'ordre supérieur pour effectuer des preuves sur les programmes. Le pouvoir expressif du langage est tel que l'on peut envisager des preuves sur des notions de mathématiques très avancées (comme le théorème des 4 couleurs) ou des programmes de complexité importante (comme un compilateur pour un noyau significatif du langage C). Dans ce cours, nous aborderons les techniques de base de la programmation dans ce langage et de la démonstration sur les programmes obtenus. Les concepts abordés seront : programmation récursive structurelle, manipulations de listes et d'entiers, démonstration par récurrence, définition récursive de types de données, constructions de filtrage et raisonnement par cas, propriétés inductives.

Programme :

Les cours commenceront lundi 14 juin à 10h et se termineront vendredi 18 à 16h
Lundi	Eléments de programmation fonctionnelle typée : programmation sans effets de bord, filtrage, fonctions anonymes, types prédéfinis simples nombres, booléens, listes, éléments de programmation d'ordre supérieure. Programmation récursive simple sur les nombres et les listes: introduction à la récursion structurelle
Mardi	Construction et preuves de formules logiques : quantificateurs et connecteurs logiques, égalité, prédicats prédéfinis sur les nombres et les listes. Démonstration de formules simple en Coq: preuve dirigée par les buts
Mercredi	Vérification de formules logiques simples concernant des programmes Preuves par récurrence sur les nombres et les listes. Nouveaux types de données et nouveau principes de raisonnement associés
Jeudi	Prédicats inductifs et introduction aux types dépendants. Preuves par récurrence sur les prédicats inductifs. Notions de récursion géneralisée et de fonctions à type dépendant
Vendredi	Études de cas

Le nombre de participants étant limité, une pré-inscription est obligatoire. Lors de la pré-inscription vous êtes encouragés à expliquer brièvement pourquoi vous devriez et souhaitez assister à l'école
Les pré-inscriptions seront closes le 15 septembre. A l'issue de celle-ci toutes les demandes seront examinées afin d'obtenir une répartition équitable des 30 places parmi les candidats qualifiés. Les candidats de l'industrie sont fortement encouragés à postuler.
Tous les candidats recevront un avis le 20 septembre. Toute personne admise devra ensuite s'inscrire de façon définitive avant le 1er octobre 2011.

Frais d'inscription

Membres Inria : gratuit
Etudiants : 100 euros
Académie : 300 euros
Plein tarif : 600 euros

Ils comprennent la participation à l'école, les pauses-café et les repas du 14 au 18 novembre 2011.

Lightweight Monadic Programming in ML

Thu, 23 Jun 2011 11:31:56 GMT

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Inria - Rocquencourt, amphithéâtre Alan Turing, bâtiment 1.

Entrée libre à 10 h 30

Many useful programming constructions can be expressed as monads. Examples include probabilistic computations, time-varying expressions, parsers, and information flow tracking, not to mention effectful features like state and I/O. In this paper, we present a type-based rewriting algorithm to make programming with arbitrary monads as easy as using ML's built-in support for
state and I/O. Developers write programs using monadic values of type M t as if they were of type t, and our algorithm inserts the necessary binds, units, and monad-to-monad morphisms so that the program typechecks. Our algorithm is based on Jones' qualified types and enjoys three useful properties: (1) principal types, i.e., the rewriting we perform is the most general; (2)
coherence, i.e., thanks to the monad and morphism laws, all instances of the principal rewriting have the same semantics; (3) decidability; i.e., the solver for generated constraints will always terminate. Throughout the paper we present simple examples from the domains listed above. Our most complete example, which illustrates the expressive power of our system, proves that ML
programs rewritten by our algorithm to use the information flow monad are equivalent to programs in FlowCaml, a domain-specific information flow tracking language.
This is joint work with Nikhil Swamy and Daan Leijen of Microsoft Research
(Redmond) and Nataliya Guts (University of Maryland).

Projet Votre Air présenté à Futur en Seine

Wed, 22 Jun 2011 17:49:33 GMT

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Futur en Seine est le festival de la vie et de la création numérique.C’est une manifestation internationale qui se tient tous les deux ans à Paris et en Ile-de-France.

La qualité de l'air au cœur de Paris selon son trajet

Dans le cadre de la manifestation Futur en Seine organisée par le pôle de compétitivité Cap Digital, un prototype de simulation de la qualité de l'air en quasi temps réel est déployé sur une partie de Paris par la PME Numtech, l'association Airparif et l'équipe-projet CLIME. Sur la base de mesures de trafic, un modèle calcule les concentrations atmosphériques des polluants, en particulier le dioxyde d'azote. La contribution de CLIME consiste à corriger les calculs du modèle par assimilation des données d'observation du réseau Airparif, afin d'obtenir une carte aussi précise que possible de la pollution. Le site http://votreair.airparif.fr/ propose les dernières cartes de pollution calculées. Sur téléphone portable (Android ou iPhone), une application permet de suivre les niveaux de pollution auxquels l'utilisateur est exposé le long de son trajet.

Some implications of local weak convergence for sparse random graphs

Tue, 14 Jun 2011 13:32:23 GMT

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Séminaires organisés par l'équipe-projet RAP, entrée libre à 10h30.

We investigate the asymptotic behavior of certain graph invariants in the so-called sparse regime, where the numbers of edges and vertices tend to infinity in a comparable way. In many situations, it is believed that those asymptotics should depend only upon local statistics. This idea originates from the thermodynamic study of certain disordered systems in statistical physics, where the microscopic contribution of each particle is insensitive to any perturbation occurring far away from that particle. Mathematically, the lack of long-range interactions can be formalized as continuity with respect to the topology of local weak convergence. Any graph invariant that can be proven to be continuous in that sense is
automatically guaranteed to admit a deterministic limit along most of the classical sequences of sparse random graphs, and to be efficiently approximable via local distributed algorithms, regardless of the size of the global structure. We illustrate this modern approach by focusing on two graph invariants that play an important role in theory and applications : the empirical spectral distribution and the matching number. Each one is shown to admit a unique locally self-consistent extension to infinite graphs, and this extension is continuous with respect to local weak convergence. This leads to new asymptotic formulae for certain popular random graph models and to the simplification, unification and generalization of various results that were previously relying on model-specific arguments.

Approche combinée expérimentale et mathématique pour la personnalisation sur base moléculaire des thérapies anticancéreuses standards et chronomodulées

Wed, 1 Jun 2011 17:36:14 GMT

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Entrée libre, 14 h 30.

Résumé
Personnaliser les traitements anticancéreux sur base moléculaire consiste à optimiser la thérapie en fonction des profils d'expression de gènes des cellules saines et tumorales du patient. Les différences au niveau moléculaire entre tissus normaux et cancéreux sont exploitées afin de maximiser l'efficacité du traitement et minimiser sa toxicité. Cette thèse propose une approche pluridisciplinaire expérimentale et mathématique ayant pour but la détermination de stratégies anticancéreuses optimales sur base moléculaire. Cette approche est, tout
d'abord, mise en œuvre pour la personnalisation de la chronothérapeutique des cancers, puis pour l'optimisation de la thérapie anticancéreuse dans le cas d'une mutation de l'oncogène SRC.

Le jury de thèse sera composé de :
Eric BELLISSANT, Professeur, Centre d'Investigation Clinique INSERM 0203, CHU de Rennes (Rapporteur)
Vitaly VOLPERT, DR CNRS, Institut Camille Jordan, Université Lyon I (Rapporteur)
Dominique BARBOLOSI, Professeur, Laboratoire de Toxicocinétique et Pharmacocinétique à l'Universite de la Méditerranée, Marseille (Examinateur)
Jacques DEMONGEOT, Professeur, Directeur du laboratoire " Techniques de l'Imagerie, de la modélisation et de la Cognition " (TIMC - CNRS), Grenoble (Examinateur)
Jean FEUNTEUN, Professeur, Directeur du laboratoire "Génome et Cancer" à l'Institut Gustave Roussy, Villejuif (Examinateur)
Pascal GIRARD, Chef de projet à MERK SERONO, Genève (Examinateur)
Albert GOLDBETER, Professeur, Directeur de l'Unité de Chronobiologie Théorique à l'Université Libre de Bruxelles (Examinateur)
Jean CLAIRAMBAULT, DR Inria, Responsable adjoint du projet BANG d'Inria de Rocquencourt (Directeur de thèse)
Francis LEVI, DR CNRS, Directeur de l'équipe "Rythmes Biologiques et Cancer" INSERM U776, Villejuif (Directeur de thèse)