Dépt. Calcul intensif, simulation, optimisation

Responsable :  Alfredo BUTTARI

Le département CISO s’intéresse à la recherche fondamentale en calcul scientifique, simulation, optimisation ainsi que son utilisation pour la résolution de problèmes (potentiellement de grande taille) issus d’applications académiques et industrielles en science et ingénierie. Il adresse les aspects mathématiques et computationnels sous-jacents, le développement de nouvelles méthodes et algorithmes ainsi que leurs implémentations sur des plate-formes de calcul modernes incluant le supercalculateurs parallèles à haute performance.

CISO est principalement concerné par les sujets suivants qui couvrent une gamme très large de défis scientifiques allant de la recherche fondamentale en calcul parallèle, au développement de nouveaux algorithmes et techniques de visualisation, jusqu’à leur utilisation dans des applications réelles :

  • Algèbre Linéaire Computationnelle
  • Calcul à Haute Performance
  • Vie Artificielle et Environnements Virtuels
  • Optimisation Numérique et Contrôle Optimal
  • Assimilation de Données et Analyse de Données
  • Applications Multimédia
  • Modélisation Géométrique
  • Computer Vision

Les résultats issus de notre activité de recherche sont validés dans des applications réelles suivant deux approches. D’une part, nous avons développé une compétence consolidée en bio-informatique et biologie computationnelle : algorithmes génomiques, apprentissage en pathologie, simulation et visualisation de tumeurs cancéreuses, immunothérapie, modifications du génome. D’autre part, nous développons des méthodes et des solveurs génériques qui peuvent être utilisés dans une gamme très large d’applications en différentes disciplines telles que la mécanique de structure, la météorologie, la géophysique, la conception d’aéronefs.

Compétences

Calcul scientifique
Assimilation de données
Analyse de données multi-modales
Bioinformatique
Vie artificielle
Simulation interactive

publications of the apllication areas

Articles dans des revues internationales
  • Emmanuel Agullo, Alfredo Buttari, Abdou Guermouche, Julien Herrmann, Antoine Jego

    Task-based parallel programming for scalable matrix product algorithms

    ACM Transactions on Mathematical Software, In press

    Accès: https://hal.science/hal-03936659

  • Richard Alligier, David Gianazza, Nicolas Durand, Xavier Olive

    Dual-Horizon Reciprocal Collision Avoidance for Aircraft and Unmanned Aerial Systems

    Journal of Intelligent and Robotic Systems, 2022

    Accès: https://hal-enac.archives-ouvertes.fr/hal-03948501

  • Antoine Laurent

    Projet Archaeoroom : l’apport de la 3D à l’étude mégalithique

    Anabases – Traditions et réceptions de l’Antiquité, 2022, 36, pp.312-317. ⟨10.4000/anabases.15027⟩

    Accès: https://hal.science/hal-03928970

  • Nadia Bourakba, Marianne Dacunka, Aurélie Marchais, Laurent Chapoutot, Coralie Barbe, Aline Hurtaud, Stéphane Sanchez

    Facteurs associés à l’inclusion des patients dans le programme PRADO Insuffisance Cardiaque : étude cas-témoin au Centre Hospitalier de Troyes en 2017–2018

    Annales de Cardiologie et d’Angéiologie, 2022, à paraître. ⟨10.1016/j.ancard.2022.08.001⟩

    Accès: https://hal.science/hal-03786821

  • Pierre-Henri Tournier, Pierre Jolivet, Victorita Dolean, Hossein Aghamiry, Stéphane Operto, Sebastian Riffo

    Three-dimensional finite-difference finite-element frequency-domain wave simulation with multi-level optimized additive Schwarz domain-decomposition preconditioner: A tool for FWI of sparse node datasets

    Geophysics, 2022, 87 (5), pp.1-84. ⟨10.1190/geo2021-0702.1⟩

    Accès: https://hal.science/hal-03942570

  • Patrick Amestoy, Olivier Boiteau, Alfredo Buttari, Matthieu Gerest, Fabienne Jézéquel, Jean-Yves L’Excellent, Théo Mary

    Mixed Precision Low Rank Approximations and their Application to Block Low Rank LU Factorization

    IMA Journal of Numerical Analysis, 2022, ⟨10.1093/imanum/drac037⟩

    Accès: https://hal.science/hal-03251738v3

  • Luce Le Gorrec, Sandrine Mouysset, Daniel Ruiz

    Doubly Stochastic Scaling Unifies Community Detection

    Neurocomputing, 2022, ⟨10.1016/j.neucom.2022.06.090⟩

    Accès: https://hal.science/hal-03633062v2

  • Bernard Bonnard, Olivier Cots, Joseph Gergaud, Boris Wembe

    Abnormal Geodesics in 2D-Zermelo Navigation Problems in the Case of Revolution and the Fan Shape of the Small Time Balls

    Systems and Control Letters, 2022, 161, pp.105140. ⟨10.1016/j.sysconle.2022.105140⟩

    Accès: https://hal.science/hal-02437507v6

  • Serge Gratton, Ehouarn Simon, David Titley-Peloquin, Philippe Toint

    A note on inexact inner products in GMRES

    SIAM Journal on Matrix Analysis and Applications, 2022, 43 (3)

    Accès: https://ut3-toulouseinp.hal.science/hal-03637231

  • Ismat Ara Reshma, Camille Franchet, Margot Gaspard, Radu Tudor Ionescu, Josiane Mothe, Sylvain Cussat-Blanc, Hervé Luga, Pierre Brousset

    Finding a Suitable Class Distribution for Building Histological Images Data Sets Used in Deep Model Training – the Case of Cancer Detection

    Journal of Digital Imaging, In press, pp.1-25

    Accès: https://ut3-toulouseinp.hal.science/hal-03604324

  • Articles dans des revues nationales
    Conférences et workshops internationaux avec actes édités et comité de lecture
    Conférences et workshops nationaux avec actes édités et comité de lecture
  • Patrick Amestoy, Olivier Boiteau, Alfredo Buttari, Matthieu Gerest, Fabienne Jézéquel, Jean-Yves L’Excellent, Théo Mary

    Solving linear systems efficiently using block low-rank compression in mixed precision

    45ème Congrès National d’Analyse Numérique (CANUM 2022), Jun 2022, Évian-les-Bains, France

    Accès: https://hal.science/hal-03922287

  • Julien Desvergnes, Axel Carlier, Vincent Charvillat, Christophe Jouffrais

    Une neuroprothèse visuelle interactive pour mieux percevoir l’environnement

    12ème Conférence Handicap 2022 «Humaines et artificielles, les intelligences au service du handicap», Institut Fédératif de Recherche sur les Aides Techniques pour personnes Handicapées (IFRATH), Jun 2022, Paris, France

    Accès: https://hal.science/hal-03672220v2

  • Arthur Renaudeau, Travis Seng, Axel Carlier, Fabien Pierre, François Lauze, Jean-François Aujol, Jean-Denis Durou

    Détection des défauts dans les vieux films par apprentissage profond à partir d’une restauration semi-manuelle

    ORASIS 2021 – 18èmes journées francophones des jeunes chercheurs en vision par ordinateur, Centre National de la Recherche Scientifique [CNRS]; Equipe REVA, IRIT : Institut de Recherche en Informatique de Toulouse, Sep 2021, Saint Ferréol, France

    Accès: https://hal.science/hal-03339640

  • Benoît Landi, Catherine Pons Lelardeux, Pierre Lagarrigue, Jean-Pierre Jessel

    Tangibilisation of an educational scheduling game’s graphical interface

    32ème Conférence francophone sur l’Interaction Humain-Machine (IHM 2021), Apr 2021, Virtual Event, France. pp.1-5, ⟨10.1145/3451148.3458637⟩

    Accès: https://hal.science/hal-03562159

  • Steve Bellart, Sarah-Myriam Ben Seddik, Matthew Cassidy, Jérôme Dolbecq, Noah Guitton, Jean Mélou, Yvain Quéau, François Lauze, Jean-Denis Durou

    Reconstruction 3D d’un insecte piégé dans l’ambre

    Congrés Reconnaissance des Formes, Image, Apprentissage et Perception – RFIAP 2020, Sep 2020, Vannes, France

    Accès: https://hal-normandie-univ.archives-ouvertes.fr/hal-02568259

  • Thierry Malon, Sylvie Chambon, Alain Crouzil, Vincent Charvillat

    Établissement d’un graphe de liens au sein d’une collection de vidéos par comparaisons d’histoires

    Congrès Reconnaissance des Formes, Image, Apprentissage et Perception (RFIAP 2020), Jun 2020, Vannes, France. pp.1-9

    Accès: https://hal.science/hal-02950728

  • Thierry Malon, Sylvie Chambon, Vincent Charvillat, Alain Crouzil

    Aide à la navigation dans un ensemble de vidéos par reformulation de trajectoires

    17e Journees francophones des jeunes chercheurs en vision par ordinateur (ORASIS 2019), May 2019, Saint-Dié-des-Vosges, France. pp.1-7

    Accès: https://hal.science/hal-02891736

  • Jean Mélou, Yvain Quéau, Fabien Castan, Jean-Denis Durou

    Une solution numérique générique pour la reconstruction 3D d’objets non texturés

    17èmes journées francophones des jeunes chercheurs en vision par ordinateur (ORASIS), May 2019, Saint-Dié-des-Vosges, France

    Accès: https://hal.science/hal-02089438

  • Arthur Renaudeau, François Lauze, Fabien Pierre, Jean-François Aujol, Jean-Denis Durou

    Inpainting vidéo pour la restauration de films par reconstructions alternées de la structure et de la texture

    ORASIS 2019 – 17ème journées francophones des jeunes chercheurs en vision par ordinateur, May 2019, Saint-Dié-des-Vosges, France

    Accès: https://hal.science/hal-02433990

  • Alix Fenies, Andreas Knote, David Bernard, Yves Duthen, Valérie Lobjois, Bernard Ducommun, Sebastian von Mammen, Sylvain Cussat-Blanc

    Exploring multi-cellular tumor spheroids in virtual reality

    14e Journees Canceropole Grand Sud-Ouest (JGSO 2018), Nov 2018, La Grande Motte, France. pp.191

    Accès: https://hal.science/hal-02950721

  • Livres (monographies) Contributions à des ouvrages de synthèse
    Thèses et habilitations
  • Tiavina Tantely Nivolala

    Génération automatique d’environnements virtuels urbains complexes

    Modélisation et simulation. Université Paul Sabatier – Toulouse III; Université d’Antananarivo, 2022. Français. ⟨NNT : 2022TOU30115⟩

    Accès: https://theses.hal.science/tel-03924386

  • Boris Wembe

    Méthodes géométriques et numériques en contrôle optimal et problèmes de Zermelo sur les surfaces et révolution : applications

    Variables complexes [math.CV]. Université Paul Sabatier – Toulouse III, 2021. Français. ⟨NNT : 2021TOU30126⟩

    Accès: https://theses.hal.science/tel-03601394v2

  • Pierre Matalon

    Fast solvers for robust discretizations in computational fluid dynamics

    Fluid mechanics [physics.class-ph]. Université Montpellier; Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, 2021. English. ⟨NNT : 2021MONTS051⟩

    Accès: https://theses.hal.science/tel-03401691v2

  • David Panzoli

    L’interaction pédagogique dans les jeux d’apprentissage immersifs

    Synthèse d’image et réalité virtuelle [cs.GR]. Université Toulouse III – Paul Sabatier, 2021

    Accès: https://hal.science/tel-03371201

  • Arthur Renaudeau

    Détection des défauts et inpainting vidéo pour la restauration de films

    Traitement des images [eess.IV]. Toulouse INP, 2021. Français. ⟨NNT : ⟩

    Accès: https://hal.science/tel-03186687

  • Jean Mélou

    Fusion d’approches photométriques et géométriques pour la création de modèles 3D

    Vision par ordinateur et reconnaissance de formes [cs.CV]. EDMITT, 2020. Français. ⟨NNT : ⟩

    Accès: https://hal.science/tel-02940259

  • Luce Le Gorrec

    Équilibrage bi-stochastique des matrices pour la détection de structures par blocs et applications

    Réseaux et télécommunications [cs.NI]. Université Paul Sabatier – Toulouse III, 2019. Français. ⟨NNT : 2019TOU30136⟩

    Accès: https://theses.hal.science/tel-02735291

  • Nicolas Muller

    Métaphores d’interaction pour la formation dans des environnements virtuels immersif : application à Meca 3D

    Informatique et théorie des jeux [cs.GT]. Université Paul Sabatier – Toulouse III, 2019. Français. ⟨NNT : 2019TOU30154⟩

    Accès: https://theses.hal.science/tel-02934555

  • Franklin Delehelle

    ASGART-fast & efficient de novo mapping of segmental duplications at the genome scale

    Quantitative Methods [q-bio.QM]. INSA de Toulouse, 2019. English. ⟨NNT : 2019ISAT0020⟩

    Accès: https://theses.hal.science/tel-02497362

  • Dennis G. Wilson

    Evolving principes of artificial neural design

    Artificial Intelligence [cs.AI]. Université Paul Sabatier – Toulouse III, 2019. English. ⟨NNT : 2019TOU30075⟩

    Accès: https://theses.hal.science/tel-02930188

  • Rapports
    Vendredi 16 Décembre 2022, 14h00
    Introduction de la norme Lp pour la prise en compte de la parcimonie en assimilation de données
    Antoine BERNIGAUD – Equipe APO, IRIT INP-ENSEEIHT, Salle des thèses
    #these
    Lundi 5 Décembre 2022, 9h00
    Apports multimodaux et interactifs pour améliorer la compréhension et la navigation de non-voyants utilisant un système de neuroprothèse visuelle
    Julien DESVERGNES – Equipe REVA, IRIT INP-ENSEEIHT, Salle des thèses
    #these
    Vendredi 2 Décembre 2022, 9h00
    Analyse et modélisation de réseaux complexes dirigés pour des écosystèmes numériques et économiques
    Justin LOYE – Equipe RMESS, IRIT INP-ENSEEIHT, Salle des thèses
    #these
    Mercredi 30 Novembre 2022, 9h00
    Mixed precision iterative refinement for the solution of large sparse linear systems
    Bastien VIEUBLÉ – Equipe APO, IRIT INP-ENSEEIHT, Salle des thèses
    #these
    Mercredi 15 Juin 2022, 14h00
    Nouvelles approches évolutionnaires pour des algorithmes interprétables de vision par ordinateur pour les systèmes embarqués
    Julien BIAU – Equipe REVA, IRIT UT1 Capitole, Salle MQ212
    #these
    Vendredi 14 Janvier 2022, 9h00
    Les réseaux profonds pour l’analyse de survie et la maintenance prédictive
    Achraf BENNIS – Equipe ADRIA, IRIT INP-ENSEEIHT, Salle des thèses
    #these
    Lundi 20 Septembre 2021, 9h00
    Class Distribution Influence and Evaluation in Deep Learning – Application to Cancer Detection on Histological Images
    Ismat Ara RESHMA – Equipe REVA, Equipe SIG, IRIT UT3 Paul Sabatier, IRIT, Salle des Thèses
    #these
    Mercredi 3 Février 2021, 10h00
    Hybrid direct and iterative solvers for sparse indefinite and overdetermined systems on future exascale architectures
    Philippe LELEUX – Equipe APO, IRIT INP-ENSEEIHT, En visioconférence
    #these
    Mardi 12 Janvier 2021, 14h30
    Raffinement adaptatif du processus d’assimilation de données par méthode de Kalman d’ensemble pour des problèmes non-linéaires
    Dimitri MOTTET – Equipe APO, IRIT INP-ENSEEIHT, En visioconférence
    #these
    Lundi 14 Décembre 2020, 14h00
    Analyse de détections concomitantes pour l’aide à la navigation interactive dans de grandes collections de vidéos
    Thierry MALON – Equipe REVA, Equipe MINDS, IRIT INP-ENSEEIHT, En visioconférence
    #these
    Jeudi 18 Octobre 2018 – Vendredi 19 Octobre 2018
    [LabEx CIMI] TSDL 2018 : Toulouse Symposium on Deep Learning
    INP-ENSEEIHT
    #congres En savoir plus
    Lundi 29 Mai 2017 – Vendredi 2 Juin 2017
    Ecole de printemps Méthodes numériques et algorithmes pour la vision par ordinateur : dernières tendances (MENAVO 2017)
    Château du Port, Albas (Lot)
    #congres En savoir plus
    Mercredi 13 Janvier 2016 – Vendredi 15 Janvier 2016
    Workshop du LabEx CIMI Optimization and Data Assimilation
    CERFACS, Toulouse
    #congres En savoir plus
    Lundi 11 Janvier 2016 – Mardi 12 Janvier 2016
    Workshop du LabEx CIMI Parallel In Time Methods
    IMT – Bât. 1R3
    #congres En savoir plus
    Mercredi 28 Octobre 2015 – Vendredi 30 Octobre 2015
    KEy topics in orbit Propagation Applied to Space Situational Awareness
    INP-ENSEEIHT, Auditorium
    #congres En savoir plus
    Mercredi 22 Juin 2022, 17h00 – 19h00
    Séminaire et table ronde organisé sur le Calcul Haute Performance
    Jack DONGARRA – Univ. du Tennessee, Knoxville (Etats-Unis)Satoshi MATSUOKA – Riken Center for Computational Science (Japon) INP-ENSEEIHT, Amphithéâtre B00
    #seminaire
    Mercredi 18 Mai 2022, 11h00 – 12h00
    Particle laden turbulence: Analysis of clustering using multiscale techniques
    Kai SCHNEIDER – Aix-Marseille Université INP-ENSEEIHT, Salle des thèses
    #seminaire
    Jeudi 16 Janvier 2020, 12h30 – 13h30
    Proposition d’un modèle global de coordination d’entités inspiré du quorum sensing des bactéries
    Nedjma DJEZZAR – LESIA Laboratory/Med Khider Biskra University (Algérie) UT1 Capitole, Manufacture des Tabacs, Salle ME303
    #seminaire
    Jeudi 18 Avril 2019, 12h30 – 13h30
    Self-sustainability Challenges of Plants Colonization Strategies in Virtual 3D Environments
    Kévin DUBOIS – Equipe REVA – IRIT (France) UT1 Capitole, Manufacture des Tabacs, Salle ME303
    #seminaire
    Lundi 11 Mars 2019, 15h00 – 16h00
    SPOT Seminar : High-order multilevel optimization strategies and their application to the training of ANNs
    Elisa RICCETTI – Post-doctorante IRIT – Equipe APO INP-ENSEEIHT, Salle des thèses
    #seminaire
    Lundi 11 Mars 2019, 14h00 – 15h00
    SPOT Seminar : Recent results in worst-case evaluation complexity for smooth and non-smooth, exact and inexact, nonconvex optimization
    Philippe TOINT – Université de Namur (Belgique) INP-ENSEEIHT, Salle des thèses
    #seminaire
    Mardi 8 Janvier 2019, 14h00 – 15h30
    Optimisation non convexe avec garanties de complexité via Newton+gradient conjugué
    Clément ROYER – Equipe APO – ENSEEIHT INP-ENSEEIHT, Salle des thèses
    #seminaire
    Mardi 20 Février 2018, 12h15 – 13h00
    Dynamics-based reduction of data assimilation for chaotic models and the role of covariance inflation in reduced-rank filters
    Alberto CARRASSI – Nansen Environmental and Remote Sensing Center, Bergen (Norvège) INP-ENSEEIHT, Salle des thèses
    #seminaire
    Lundi 22 Mai 2017, 15h00 – 16h00
    Meeting SPOT : Classification algébrique pour le contrôle optimal en Imagerie à Résonance Magnétique
    Thibaut VERRON – Equipe APO – IRIT (France) INP-ENSEEIHT, Salle des thèses
    #seminaire
    Lundi 22 Mai 2017, 14h00 – 15h00
    Meeting SPOT : Data Analytic UQ cascade for aircraft shape design
    Bijan MOHAMMADI – Université de Montpellier INP-ENSEEIHT, Salle des thèses
    #seminaire
    Mercredi 16 Juin 2021, 9h00
    L’interaction pédagogique dans les jeux d’apprentissage immersifs
    David PANZOLI – Equipe REVA, IRIT UT3 Paul Sabatier, IRIT, Salle des Thèses et en visioconférence
    #hdr
    Lundi 12 Octobre 2020, 9h00
    Analyse de contenus visuels complémentaires statiques et dynamiques
    Sylvie CHAMBON – Equipe REVA, IRIT INP-ENSEEIHT, Salle des thèses C002 et en visioconférence
    #hdr
    Mardi 23 Juin 2020, 15h00
    When Artificial Life Inspires (Computational) Biology
    Sylvain CUSSAT-BLANC – Equipe REVA, IRIT UT1 Capitole, En visioconférence
    #hdr
    Mercredi 26 Septembre 2018, 15h00
    Scalabilité des solveurs creux directs parallèles: méthodes, mémoire et performances
    Alfredo BUTTARI – Equipe APO – IRIT INP-ENSEEIHT, Salle des thèses
    #hdr
    Lundi 13 Septembre 2021 – Vendredi 17 Septembre 2021
    ORASIS 2021 : 18e édition des journées francophones des jeunes chercheurs en vision par ordinateur
    Lac de Saint-Ferréol
    #journee
    Lundi 22 Octobre 2018
    Réalité virtuelle et réalité augmentée : de nouveaux outils d’investigation des systèmes biologiques complexes
    UT3 Paul Sabatier, IRIT, Auditorium J. Herbrand
    #journee
    Jeudi 1 Juin 2017 – Vendredi 2 Juin 2017
    Journées utilisateurs de MUMPS (MUltifrontal Massively Parallel sparse direct Solver
    INRIA, Montbonnot
    #journee
    Mercredi 4 Juin 2014 – Jeudi 5 Juin 2014
    Les serious games, pour quels usages ?
    Centre Universitaire Champollion, Maison multimédia – Auditorium 1, Albi
    #journee