Projets 5A – Sujets 2018

Consignes

  • Les projets sont à réaliser en binôme.
  • Selon le sujet, deux binômes pourront traiter deux parties distinctes d’un même sujet.
  • Vous pouvez tout à fait proposer un binôme constitué d’élèves de chaque option

Documents à rendre

– Un rapport au format PDF, par exemple :

  • Présentation de sujet : prenez le temps de bien présenter le sujet, de bien poser le problème …
  • Organisation du travail (planning, sprint, modélisation, développement, tests, …)
  • Difficultés réelles et solutions apportées (pas de choses du genre :  on a eu du mal à installer truc chouette … ou on a découvert le langage bidule …) donc des structures de données adaptées, des algorithmes, des « morceaux de code » utiles à la compréhension …
  • Conclusion

– Une archive contenant les codes sources et l’application avec un fichier explicatif :

  • Pour la compilation
  • Pour l’utilisation

Les encadrants des projets peuvent, bien entendu, avoir des demandes spécifiques quant au suivi de votre projet et aux rendus. Ces demandes viennent compléter les consignes données ci-dessus.

La note de projet sera constituée :

  • D’une note donnée par votre encadrant
  • D’une note relative à votre rapport
  • D’une note relative à la présentation et à la démonstration

La date et la durée de la présentation seront données ultérieurement.


Sujets

Vous trouverez ci-dessous un descriptif succinct des projets.
Ce document PDF reprend tous les sujets.

AcademyIn : Big Data et Systèmes de Recommandation

Mohamed Quafafou – (INSI)

La recherche et la géo­localisation d’experts est un enjeu important pour la société moderne d’information et de communication. Comment alors recommander un expert pour une personne qui effectue une recherche de compétences particulières. Plus généralement, ce problème devient important puisque les experts sont recherchés partout dans le monde. Plus généralisation, les systèmes de recommandation deviennent importants pour le développement de la société d’information et de communication.
Nous allons nous focalisons dans ce projet sur les experts universitaires ou académiques en utilisant des données collectées et concernent leurs publications scientifiques. De tels documents contiennent plusieurs informations entre autres les noms des universitaires, les personnes avec qui ils collaborent (les co-auteurs), leur affiliation, des informations sur leurs activités scientifiques, dans quels évènements ils participent, etc …


BigDP : Big Data Plateforme

Mohamed Quafafou – (INSI)

Actuellement, le domaine de l’informatique manque des outils qui traitent les données massives automatiquement, vue que le volume des données générés par les systèmes d’information des entreprises est devenu colossal, dans ce sens il existe une exigence réelle d’une solution pour gérer la complexité des traitements de ces données. En effet, les entreprises sont de plus en plus nombreuses à prendre conscience de la dimension stratégique de l’information. Ainsi, il y a encore quelques années, lorsqu’il était question de la gestion des données au sein d’un organisme. Désormais, après l’apparition de l’internet, le Volume, la Variété, la Vélocité et la Véracité des données sont devenues d’une grande envergure. Aujourd’hui le problème n’est plus d’avoir accès à l’information mais de la sélectionner et de trouver la bonne information au bon moment.


BigDP : BiGraph : Performances des Systèmes Grands Graphes

Mohamed Quafafou – (INSI)

Les graphes sont des modèles mathématiques puissants capables à la fois de capturer les différentes relations entre les données, leur donner une meilleure représentation et de faciliter leur exploration. Ils sont utilisés dans une large gamme d’applications réelles (Facebook, Google, Twitter, LinkedIn…).
L’objectif de ce projet est d’effectuer une étude comparative entre quelques systèmes existants (Giraph, GraphLab, Neo4j distribué, etc.) pour mieux se familiariser avec la distribution de données et de construire une application dédiée à la vie quotidienne des étudiants en utilisant toutes les connaissances requises.
Les contraintes résultant des données massives (Big Data) se traduisent par un changement brutal de paradigme dans le domaine informatique. En effet, les systèmes classiques ne peuvent fonctionner correctement en respectant ses contraintes. Des nouvelles plateformes avec des capacités de stockage et de traitements importantes, ont vu le jour. Elles sont nécessaires pour indexer, gérer, explorer et analyser ces grandes masses de données.
Néanmoins, les caractéristiques et la diversité de ces nombreux systèmes posent des difficultés pour la plupart des utilisateurs et des chercheurs. Le manque de connaissances des forces et des limites de chaque système rend leur comparaison très difficile. Cela empêche les utilisateurs de décider du meilleur système pour leurs applications.


Coopération interactive 3D en réalité virtuelle

Marc Daniel, Sébastien Mavromatis – (REVA)

Coopération et collaboration sont deux mots populaires du domaine de la réalité virtuelle. La manipulation coopérative peut-être définie comme une situation dans laquelle deux utilisateurs ou plus interagissent sur le même objet de manière simultanée mais coopérative. L’objectif de ce projet est de développer un prototype dont le but est d’expérimenter la coopération autour d’une surface 3D. Un premier développement a été initié autour de l’interaction avec une surface 3D en environnement virtuel. Ce travail peut servir de point de départ au développement de ce nouveau prototype. Comme il a été vu en cours, la qualité perçue d’une surface dépend du point de vue. Il s’agira d’expérimenter différents modes de collaboration / interaction / visualisation


Crypto-monnaie Data Analytics

Mohamed Quafafou – (INSI)

Une crypto-monnaie ou monnaie virtuelle, est un jeton échangeable entre particuliers sur le réseau Internet. De manière générale, le statut juridique des crypto-monnaies varie considérablement d’un pays à l’autre. Pour certains États, les crypto-monnaies, ou certains d’entre eux sont légalement reconnus comme moyen de commerce, dans d’autres le statut n’est pas encore défini alors qu’enfin la législation concernant les crypto-monnaies est encore en train d’évoluer ou les interdit totalement.
Il n’y a pas une crypto-monnaie, mais il y en a plusieurs dans les valeurs changent continuellement comme pour les monnaies réelles. Les plateformes de trading spécialisées permettent « de savoir » dans quelle devise investir. Pour cela, de telles plateforme utilise des systèmes qui permettent de prédire la valeur, et donc l’évolution à la hausse ou à la baisse, d’une monnaie. Le but de ce PFE est d’étudier le problème de trading des crypto-monnaies.


Data Quality and Machine Learning : A Medical Case Study

Mohamed Quafafou – (INSI)

Le cancer de la peau (mélanome) représente le plus important cancer chez l’être humain, et son nombre ne cesse d’augmenter avec le temps. Parmi les nombreux types de cancers de la peau, le mélanome reste aujourd’hui l’un des plus graves, puisqu’il entraine la mort dans 75% des cas. Ainsi, de nombreux chercheurs ont étudié ce problème afin d’arriver à une solution pour détecter ce cancer le plus tôt possible chez les patients.
Nous allons alors développer une application médicale réelle, Mélanome, dont le but est de prédire le potentiel d’un mélanome à partir d’une image. En outre, nous prédisons le niveau de difficulté pour prédire l’image avant son envoi à la dermatologie. Ce niveau de difficulté sera utile pour informer que l’image est prise correctement ou non.


Données du cerveau : de l’acquisition à l’analytics

Mohamed Quafafou – (INSI)

Il devient possible de récupérer les données émises par le cerveau en particulier les signaux EEG (électroencéphalogramme). Ces données sont de plus en plus exploitées pour construire des modèles une ou un groupe personnes. Pour cela, il faut d’abord utiliser un système d’acquisition des signaux du cerveau. Nous utilisons le casque Muse que vous avez vu en TD/TP. La technologie Emotiv Epoc+ est un système biofeedback multicanal sans fil, haute résolution tout en étant portable.
Nous allons utiliser les deux casque Muse et Epoc+ pour acquérir les signaux du cerveau en étant dans différents contextes (travailler, discuter, étudier, manger, dormir, etc.). Dans un premier temps, on commence par définir un protocole d’acquisition des données. Puis, on étudiera leur stockage en considérant les deux types de casques. Ensuite, on étudie un ensemble d’outils existants pour traiter les données du cerveau, ce qui conduira à une comparaison entre les différents outils en précisant les avantages et les inconvénients pour chacun.

 


Drone VR

Sébastien Mavromatis – (REVA)

La législation encadre le pilotage de drone. Actuellement un test en ligne permet d’obtenir un certificat d’aptitude. L’essor de ce type d’objet volant va certainement faire à nouveau évoluer la législation qui va tendre vers l’obtention d’une licence de pilotage. Un environnement de pilotage virtuel peut apporter une solution à la formation au pilotage et permettre ainsi aux utilisateurs un outil efficace et ludique pour devenir expert en pilotage !

Le projet a pour but le développement d’un environnement virtuel pour la formation au pilotage de drone. L’application pourra proposer différentes fonctionnalités comme : le changement de la méteo, le pilotage avec ou sans l’assistance des capteurs modélisés sur le drone, des parcours que l’utilisateur devra suivre, des intrus dans l’environnement comme des oiseaux par exemple …


God Game VR

Sébastien Mavromatis – (REVA)

Inspirée des jeux de stratégies telle qu’Age of empire ou bien Black & White, agrémenté de composantes de jeux de la vie, notre jeu en réalité virtuelle propose de prendre place dans le fauteuil d’une divinité et de voir votre monde évoluer, votre civilisation vous appartient, à vous de l’aider à prospérer ou bien de l’en empêcher si vous le souhaiter.

Pour cela, de nombreux pouvoirs seront à votre disposition, créer une forêt et des terres cultivables pour donner bois et nourritures à vos personnages, ou bien les balayer à coups de météorites ou de tornades.

Le projet a pour but le développement d’un jeu vidéo de type « God Game » en réalité virtuelle.

Le « God Game » est un sous-genre du jeu de la vie ou le joueur va pouvoir interagir et influencer directement le déroulement du jeu via différents moyens (pouvoirs, actions …). Les contrôles VR fourni par l’oculus permettront de pouvoir observer la planète Virtuelle via par exemple rotation, déplacement … Cela permettra aussi de pouvoir agir sur les entités qui se trouve dessus (personnage, ressources…)


Intégration d’applications d’Architecture (BimArt)

A. Boukara (Ecole d’architecture, Luminy) – (INSI)

Comme tous les domaines, l’architecture est entrain d’évoluer en profitant pleinement des apports des nouvelles technologies pour le développement de bâtiments durables et intelligents, Dans ce but, plusieurs domaines de compétences collaborent, coopèrent ou se succèdent. Ils utilisent des outils logiciels de plus en plus puissants. Des échanges de données, de contraintes et de paramètres sont nécessaires et impactent les travaux de chaque intervenant. Malheureusement, le manque d’outils communs et les différences des logiciels utilisés dans chaque corps de métier rend difficiles les échanges
Le BIM (Building Information Modeling) est un processus défini pour favoriser le travail entre les différents intervenants dans un projet de conception et construction. Le challenge aujourd’hui est de créé une plateforme numérique, supportant le processus BIM, visant à faciliter les échanges de données, de résultats, contraintes et communications entre différents outils logiciels (Autocad, Revit,Archicad, Transys, Pléiade Comfie, Matlab, etc …


Jeu en réalité augmentée et recommandation

Mohamed QUAFAFOU, Sébastien MAVROMATIS – (INSI / REVA)

Le domaine de la réalité augmentée (AR) connait un essor important. Ce sujet aborde certains aspects relatifs à l’AR comme le calibrage de caméra, la détection de points d’intérêts, le suivi de points d’intérêts, le rendu d’objets virtuels dans un environnement réel …
De plus, les applications d’AR demandent à l’utilisateur l’interprétation d’une scène réelle « enrichie » et l’étude de l’impact de ce type de scène sur la charge cognitive de l’utilisateur est intéressante. Ce sujet propose, à travers un jeu simple, d’appréhender ces deux aspects en proposant un jeu de labyrinthe couplé à un système de coaching pour pousser le joueur hors de ces limites. L’objectif de ce travail est : de proposer une application graphique permettant à l’utilisateur d’interagir par l’intermédiaire d’un objet dont les caractéristiques sont automatiquement extraites du flux vidéo d’une caméra et de mettre en place un système de « coaching » pour le joueur en fonction de données représentatives de l’activité cérébrale


Plate-forme d’analyse et de visualisation de trajectoires

Nicolas DURAND, Mohamed QUAFAFOU – (INSI)

L’objectif du projet est de développer une plate-forme pour analyser un ensemble de trajectoires d’objets mobiles (par exemple, des taxis) et visualiser les résultats obtenus. Pour cela, le projet s’appuiera sur les programmes existants d’analyse de trajectoires (développé dans le cadre d’une thèse de doctorat) et sur une première version de l’outil de visualisation (résultat de précédents projets).Pour information, les programmes d’analyse des trajectoires ont été réalisés en JAVA et des scripts Shell ont été utilisés pour automatiser différentes tâches. La partie visualisation a été développée avec Angular js, Node js, MongoDB, GridFS et l’API Google Maps.


Réalisation d’une application graphique pour l’étude du comportement manuel dans une trajectoire restreinte

Peter BANTON, Sébastien MAVROMATIS – (REVA)

La Steering Law est une description (modèle mathématique) du comportement manuel dans une trajectoire restreinte. Elle dit que le temps mis pour tracer un chemin d’une forme quelconque est une fonction affine de la “difficulté” du chemin. Pour un chemin de largeur constante (la figure 2), la difficulté (ID) est définie comme :   ID = Amplitude/(Width*ln(2))

Cette loi est problématique dans la mesure où elle ne tient aucun compte de la forme du chemin. Elle prédit que l’on mettrait le même temps pour parcourir un chemin droit de longueur D que pour un chemin circulaire de circonférence D. Cette prédiction est fausse : cela a été démontré par des expériences scientifiques.


Reconstruction de surfaces à partir de nuages de points

Alexandra BAC – (REVA)

Un nouvel algorithme de reconstruction de surfaces à partir de nuages de points denses, bruités et largement occlus a été développé dans l’équipe G-MOD par Jules Morel et Alexandra Bac. Il offre un nouveau schéma de Poisson s’appuyant sur un modèle implicite à base de fonctions à base radiale (CSRBF). Mais sa particularité est qu’il permet également d’intégrer des modèles a priori (de type cylindres) pour les zones largement occluses.

Un code prototype a été développé et l’algorithme a été publié l’année dernière. Mais l’objectif est de développer maintenant un code indépendant, optimisé et de nombreuses questions restent à traiter (intégration de modèles plus généraux …).

Les tâches sont essentiellement des tâches de codage et optimisation du prototype existant. Pour cela, il faudra tout d’abord comprendre l’algorithme.


Reconstruction de surfaces à partir de nuages de points

Joris RAVAGLIA, Alexandra BAC – (REVA)

Aujourd’hui les technologies d’acquisition 3D (kineckts, lidars, cameras temps de vol, photogrammétrie, etc) se popularisent. Les instruments manipulés permettent d’acquérir une représentation 3D d’un environnement sous la forme de nuages de points (un ensemble de points dans l’espace). Ces représentations 3D sont ensuite utilisées dans divers domaines tels que : l’urbanisme pour planifier des constructions, la foresterie pour mesurer et évaluer une parcelle forestière, les médias de divertissement pour intégrer des éléments dans des jeux vidéo, films d’animation, et créer des effets spéciaux, etc.
Avant d’en arriver à ces applications en bout de chaîne, il est nécessaire de pré-traiter et traiter les nuages de points. Un des points clés dans ces traitements reste la reconstruction de surface à partir du nuage de points : Comment passer d’un ensemble de points éparpillés dans l’espace à une ou plusieurs surfaces géométriques sur lesquelles vont pouvoir être élaborées des procédures plus complexes ?


Réseau Social des Prof. : cas Polytech Marseille (Profbook)

Mohamed Quafafou – (INSI)

Les réseaux sociaux sont en plein développement et deviennent un moyen de référence pour la communication et l’échange. Dans la tête de liste on trouve les réseaux1 les plus célèbres tels que Twitter, Fracebook, LinkedIn, d’autres qui sont plus spécifiques, par exemple Xing (Allemagne), Renren (Chine), Instagram (photos), Alumnforce (Etudiants et diplômés), et bien d’autres qui sont en émergence. La plupart des réseaux offrent des fonctions pour satisfaire un usage classique tel que le partage rapide de l’information, la connexion aux autres, la publication de messages, etc.
En plus des fonctions classiques, chaque réseau se différencie par un ensemble d’usages particuliers qui dépendent de la population ciblée, du domaine d’application et bien d’autres paramètres. Cependant, le portail d’un réseau social et son application mobile doivent rester très simples pour être accessibles au plus grand nombre. De plus, les données utilisateurs peuvent être très hétérogènes, volumineuses, avec un taux de mise à jour très élevé, etc. Aussi, les données peuvent avoir des formats multiples représentant d’un simple texte jusqu’à un graphe en passant par les images, les vidéos, les entités nommées, etc., ce qui pose le problème d’optimisation de leur stockage afin de pouvoir les exploiter efficacement. L’autre problème crucial concerne la structuration de l’information et sa visualisation dans le portail et l’application mobile du réseau social. Le but de ce PFE et de vous familiariser avec les réseaux sociaux, en tant qu’informaticien architecte et non un simple utilisateur (clic bouton!). Pour cela, nous allons considérer un réseau social concret à savoir celui des professeurs de l’école Polytech Marseille et plus particulièrement ceux du département informatique.


Segmentation et/ou classification de nuages de points

Joris RAVAGLIA, Alexandra BAC – (REVA)

Aujourd’hui les technologies d’acquisition 3D (kineckts, lidars, cameras temps de vol, photogrammétrie, etc) se popularisent. Les instruments manipulés permettent d’acquérir une représentation 3D d’un environnement sous la forme de nuages de points (un ensemble de points dans l’espace). Ces représentations 3D sont ensuite utilisées dans divers domaines tels que : l’urbanisme pour planifier des constructions, la foresterie pour mesurer et évaluer une parcelle forestière, les médias de divertissement pour intégrer des éléments dans des jeux vidéo, films d’animation, et créer des effets spéciaux, etc.
Appréhender un nuage de points brut n’est pas toujours facile… tout comme en traîtement d’image, la segmentation de nuages de points revêt une importance particulière : cette étape est souvent effectuée avant même de reconstruire les surfaces. D’autre part, la classification de nuage de points permet d’analyser finement le contenu d’un nuage de points en vue de reconnaître une forme particulière (ex : avion, mug, etc) ou d’extraire un sous ensemble d’intérêt des données initiales (ex : bois et branches en forêt).


Système d’Information ouvert sur le Web (siWeb)

Mohamed Quafafou – (INSI)

Avec l’avènement de l’économie numérique, les entreprises sont de plus en plus présentes sur le Web, non pas uniquement pour avoir une vitrine digitale, mais pour vendre des produits et services. L’entreprise utilise ainsi le web comme moyen pour son développement en ayant ainsi accès directe à des utilisateurs dont le comportement est volatile et exploite les réseaux sociaux dans leur acte d’achat. Dans ce contexte le système d’information de l’entreprise s’ouvre sur le web dans le sens où il lui fournit les informations nécessaires au développement de ses applications et services en ligne.
Plus encore, le web représente aujourd’hui la plus grande base de données où l’information est généralement représentée sous forme de pages HTML et provenant de millions de sources Web. C’est une base multilingue qui est en perpétuelle évolution et dont le contenu représente des informations liées au monde physique réel dans nous vivons. Ainsi, par exemple, on consulte des sites web spécifiques pour connaitre la météo, les films de la semaine, les résultats sportifs, le nom du directeur de l’école Polytech’Marseille, les programme d’une formation, l’avis sur un produit que je m’apprête à acheter, etc.


The Wire Loop Game VR

Peter BANTON, Sébastien MAVROMATIS – (REVA)

Ce jeu consiste en un fil de fer (the wire) autour duquel se trouve une boucle de fil de fer (the loop). L’objet du jeu est de faire passer la loop le long du wire sans le toucher. Chaque fois que la loop touche le wire est une erreur.

Ce projet a pour but la réalisation de ce jeu dans un environnement virtuel.
Il sera demandé de prendre contact avec les enseignants très régulièrement pour valider les choix.

Technologies : ICE ou Unity 3D, Oculus SDK


General Platform for Socially Personalized Speech Synthesis

NINH Khanh Duy et Mohamed Quafafou – (INSI, REVA)

This project concerns the development of a software platform dedicated for research on text-to-speech (TTS) or speech synthesis in the social context avoiding the classical approach where only one “perfect” speaker is considered [1]. Following the “averaging” approach proposed by Junichi Yamagishi which reduces significantly the amount of data from each speaker [2][3], we take into account the diversity of speakers enriching the usual static and dynamic features with speakers personalized features. Doing so, the learned models encode not only properties of the voice but integrate also personalized features of the speaker.
In order to facilitate socially personalized speech synthesis research, this project is proposed with the aim to develop a general platform for data collection/assessment/validation and dialect analysis.