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Automatique et Traitement du Signal

Theme

Le département ATS (Automatique et Traitement du Signal) regroupe l’ensemble des enseignants-chercheurs du CReSTIC relevant de la section 61 du CNU. Il est organisé en 2 axes  et 5 thèmes de recherche :

  • Axe 1 - Automatique :  Les activités de recherche principales de l’axe « Automatique » s’articulent autour des 2 thèmes « historiques », orientés respectivement vers les approches continues (commande et observation avancées) et événementielles (commande et diagnostic des SED) de l’automatique.
    • Thème de recherche 1-1 : Commande et observation avancées des systèmes continus et hybrides. Les travaux de recherche développés dans ce thème de recherche s’inscrivent dans le cadre des systèmes non linéaires et/ou à commutations pouvant être sujets à des variations paramétriques et des perturbations externes. Dans ce cadre, le projet du Département ATS visera à lever plusieurs verrous scientifiques concernant la commande robuste et le diagnostic.
    • Thème de recherche 1-2 : Commande et diagnostic des SED. Les Systèmes Automatisés de Production (SAP) constituent historiquement un champ d’applications privilégié des travaux de recherche en SED du Département ATS. La complexité croissante de ces systèmes entraîne une augmentation des exigences concernant la sûreté de fonctionnement des contrôleurs et le diagnostic des installations. Pouvoir garantir de manière formelle la sécurité des systèmes automatisés et leur agilité est un défi scientifique porteur d’enjeux industriels, en particulier dans le domaine du « virtual commissioning ». Le projet scientifique vise à poursuivre la proposition et le développement d’outils originaux méthodologiques et théoriques permettant d’améliorer la sûreté de fonctionnement des contrôleurs et des outils de diagnostic. 
  • Axe 2 - Traitement du Signal : Cet axe regroupe l’ensemble des activités de recherche autour du Traitement du Signal (information, signal et image), et sont fédérées autour de 3 thèmes de recherche.
    • Thème de recherche 2-1 : Traitement du signal et des images, data mining et machine learning.  La convergence entre modélisation, simulation, calcul et données, offre de nouvelles possibilités d’intégration de concepts, de méthodes et d’approches du traitement du signal. Cette convergence nécessite de représenter les systèmes par des modèles mathématiques, en s’appuyant sur des connaissances physiques. Cela a conduit à de nombreux travaux liés à l’extraction et l’identification de caractéristiques pertinentes par décompositions adaptatives, en facteurs indépendants et/ou parcimonieux et/ou positifs, utilisant des modèles hiérarchiques, statistiques non usuelles de processus multidimensionnels fondés sur des considérations géométriques ou topologiques, etc. La reconstruction et la restauration de signaux et d’images dégradés par des distorsions linéaires ou non, la suppression des signaux parasites et l’extraction des composantes sont aujourd’hui le plus souvent résolus par des algorithmes de déconvolution, de synthèse, d’inversion, de séparation de source, etc., mais plusieurs verrous scientifiques restent encore à lever.
    • Thème de recherche 2-2 : Capteurs, aide à la décision et adéquation algorithmes-architectures.  L’intégration des capteurs, éventuellement en réseau, avec des systèmes de calcul et des moyens de télécommunication embarqués, en tant qu'organes actifs et intelligents, devrait permettre d’améliorer la surveillance, le diagnostic et la maintenance automatique des systèmes.
    • Thème de recherche 2-3 : Théorie de l'information et communications numériques en réseau. Le traitement de l’information et les communications numériques occupent une place prépondérante dans les domaines applicatifs émergents, particulièrement la smart agriculture, pour des liaisons radio-mobiles mono ou multiutilisateurs, des capteurs (mono)antenne et communications via des relais, réseaux centralisés ou décentralisés, etc. Les verrous scientifiques sont variés, allant de la détermination des limites théoriques de fonctionnement et des
      calculs de performance à la conception de codes et modulations, au traitement du signal distribué au sens des réseaux de capteurs et jusqu’à la conception de nouveaux schémas de communications universelles.

D’un point de vue fonctionnel, le département ATS est structuré en 4 équipes (cf. bas de page) en charge de l’animation scientifique :

  • Commande et Observation Avancées des systèmes Continus et Hybrides (COACH)
  • Commande et Diagnostic des Systèmes à Evénements Discrets (CDSED)
  • Traitement du Signal (TS)
  • DOMOTIC

Les équipes COACH et CDSED ont naturellement vocation à contribuer principalement à l’Axe 1, tandis que l’équipe TS contribue davantage à l’Axe 2. L’équipe DOMOTIC, dont la création est
le fruit d’une politique scientifique visant à fédérer les collègues automaticiens et Traiteurs de signaux sur le site de Troyes autour du thème applicatif transversal « Bâtiments intelligents », émargera sur les deux axes du département ATS. Les thèmes de recherche ne constituent pas un caractère exhaustif des travaux menés au sein des équipes du département ATS. En effet, les activités conduites en informatique industrielle et systèmes embarqués sont transverses au CReSTIC et concernent plus particulièrement le thème transversal « véhicules communicants ». Les 6 thèmes applicatifs transversaux sont ensuite décrits. Les recherches menées au sein du Département ATS  ont vocation  à  contribuer au développement des 6 thèmes  transversaux 
du CReSTIC, en particulier :  smart agriculture, Industrie 4.0, véhicules communicants et bâtiments intelligents.