PhD Defence: “On the Performance of Spatial Modulation and Full Duplex Radio Architectures”, Yanni Zhou, Amphitheater, CITI, 10th of December 2021 at 10:00 PM

The defense will be held in the Amphitheater, Claude Chappe, and will be streamed live here.

Title

On the Performance of Spatial Modulation and Full Duplex Radio Architectures

Abstract

Index modulation techniques have exhibited great potential in the scenarios foreseen in next-generation wireless networks. Applying in the spatial domain, spatial modulation (SM) as a single radio-frequency (RF) multiple-input–multiple-output (MIMO) solution has attracted wide attention. The SM system has only one transmitting antenna activated for each time slot which results in low system complexity and cost. It exploits the index of the transmitting antennas to convey additional information bits.

To analyze the SM performance, a simulated framework over the time-varying Rician fading channel is built with ADS and Matlab software and a channel state information (CSI) detector is highlighted. The simulation results are verified by the experimental implementation based on the National Instruments (NI) PXI chassis hardware and LabVIEW programming environment. In the practical analysis, two models of the propagation environments are considered, where a channel sounding method is employed in order to extract the channel coefficients.

Despite issues on system complexity and cost, a shortage of spectrum resources can also restrict the development of mobile communications technology. Full duplex (FD) communications have been developed to double the radio link data rate and spectral efficiency through simultaneous and bidirectional communication. The main challenge of FD systems is self-interference (SI), which is caused by the coupling of the transmitting antenna with the receiving one. The combination of FD and SM will not only maintain spectral efficiency but also decrease the complexity of the self-interference cancellation (SIC) because of the single RF chain.

Based on these, a full duplex spatial modulation (FDSM) system is proposed as well as the SIC method. Moreover, the impact of SIC accuracy on the system performance is studied. We focus on the FDSM system imperfections including IQ imbalance, phase noise, power amplifier (PA) nonlinearities and RF switch nonidealities. The bit error rate (BER) performance under different scenarios with these imperfections is analyzed, along with the estimation and cancellation method.

Jury

Marco Di Renzo, Research Director at CNRS, Reviewer
Matthieu Crussière, Professor at INSA-Rennes, Reviewer
Christelle Aupetit-Berthelemot, Professor at Université de Limoges, Examiner
Taneli Riihonen, Associate Professor at Tampere University, Examiner
Jean-Marie Gorce, Professor at INSA-Lyon, Examiner
Dinh-Thuy Phan-Huy, Engineer at Orange Lab, Examiner
Guillaume Villemaud, Associate Professeur at INSA-Lyon, Thesis director
Florin-Doru Hutu, Associate Professor at INSA-Lyon, Co-director

CITI seminar – Raul De Lacerda (CentraleSupélec) – 2/12 at 14:20

Title: L’observabilité du spectre radio et ses opportunités

Date and Place: December 2nd 14h20, salle Vitrine (CITI Lab, INSA-Lyon, Batiment Claude Chappe), 6 avenue des arts, 69621 Villeurbanne

Speaker: Dr.Raul De Lacerda (CentraleSupélec)

Abstract:

Depuis l’apparition des télécommunications, des stratégies d’organisation du spectre radio a été mis en place pour permettre les différentes technologies à cohabiter/coexister. Le rôle de l’Union Internationale des Télécommunications (UIT) a évolué au long des décennies et elle a accompagné les évolutions qui ont dû se mettre en place pour répondre aux besoins du monde connecté. Malheureusement, le spectre radio est devenu une ressource rare dont la nouvelle révolution s’appuiera sur le développement de nouveaux services et des nouvelles technologies qui puissent se développer sans nécessairement remettre en question le plan de répartition des bandes de fréquence. Nous nous concentrons dans cette présentation sur les ambitions et résultats de projets que nous développons au sein du L2S. Le premier, qui s’inscrit dans le cadre d’un FUI en coordination avec Télécom Paris, Thales et ERTE Bowen, nous présentons une solution de détection des objets volants (ovnis) à partir des ondes 4G. Le deuxième, concerne l’amélioration des techniques de localisation indoor par empreinte numérique des balises wifi. Le dernier, s’inscrit dans l’ambition d’intégrer des techniques de Machine Learning pour extraire des informations sur le spectre radio.

CITI seminar – Alexandre Guitton (Université Clermont Auvergne) – 22/11 at 10:30

Title: Présentation de travaux passés sur les boucles de routage et la couche MAC LoRaWAN, et de projets sur LoRa

Date and Place: November 22th 10h30, Amphi Chappe (CITI Lab, INSA-Lyon, Batiment Claude Chappe), 6 avenue des arts, 69621 Villeurbanne

Speaker: Dr. Alexandre Guitton (Université Clermont Auvergne)

Abstract:

Alexandre va être accueilli en délégation dans l’équipe AGORA du laboratoire CITI pour l’année 2021-2022. Dans cet exposé, il va présenter ses travaux passés les plus significatifs, et son projet de travaux pour la délégation.

1/ J’ai travaillé sur les boucles de routage qui se produisent lorsque deux protocoles de routage sont utilisés simultanément dans un réseau. Cette situation peut se produire dans plusieurs situations : si le protocole de routage est mis à jour (de manière désynchronisée), si le protocole de routage dépend de la priorité des paquets, si deux protocoles de routage sont utilisés sur deux time-slots différents, etc. Les propositions qui seront présentées permettent de garantir une transition rapide sans boucle.

2/ J’ai aussi travaillé sur la récupération de signaux LoRa qui sont en collision, en faisant l’hypothèse que leur puissance de réception est proche. Pour cela, j’utilise des informations temporelles liées à l’écart des instants de transmission entre les trames, et d’autres liées à la modulation LoRa.

Biography:

Alexandre Guitton est professeur en informatique à l’Isima (école interne de Clermont Auvergne INP, établissement composante de l’Université Clermont Auvergne). Il effectue sa recherche au LIMOS (UMR CNRS). Il est spécialisé dans le domaine des réseaux sans fil et de l’intérêt des objets, et travaille plus précisément sur la conception de protocoles d’accès au médium pour la surveillance (généralement environnementale) par des réseaux de capteurs sans fil. Récemment, il s’est concentré sur la technologie LoRa et cherche à trouver des algorithmes efficaces permettant de récupérer des messages qui entrent en collision.

CITI seminar – Valeria Loscri (Inria) – 25/11 at 14:00

Title: Software Defined Approaches for Non-Conventional Wireless Communication Paradigms

Date and Place: November 25th 14h00, room TBA (CITI Lab, INSA-Lyon, Batiment Claude Chappe), 6 avenue des arts, 69621 Villeurbanne

Speaker: Dr. Valeria Loscri (Inria)

Abstract:

The increasing demand of high data rate, bandwidth, low latency in wireless communication systems, imposes the urgence to investigate on new communication paradigms.
New communication technologies should be integrated in communication systems to make them as much flexible as possible and capable to dynamically reacting to external conditions based on the status of each node. Based on these considerations, in this talk two main concepts will be discussed: 1) wireless systems based on Software Defined (SD) approaches and 2) non-conventional communication paradigms. The synergic combination of these two concepts seems to have a great potential for responding to the demand of new communication services. The non-conventional wireless communication paradigms as Visible Light Communication (VLC) and the integration of Reconfigurable Intelligent (Meta)Surface in the wireless systems, allow to extend the range of wireless systems and to meet the urgence of Sustainable ICT. The SD approach may provide a sufficient degree of flexibility and adaptivity for making the coexistence of non-conventional wireless solutions with the traditional wireless approaches very smooth.

Biography:

Valeria Loscri is a permanent research scientist at Inria Lille – Nord Europe since October 2013. From December 2006 to September 2013, she was research fellow in the TITAN Lab at the University of Calabria, Italy. She received her M.Sc. and Ph.D degrees in computer science in 2003 and 2007, respectively, from the University of Calabria and her HDR (Habilitation à diriger des recherches) in 2018 from the Université de Lille (France). Her prominent research interests focus on emerging technologies for new communication paradigms such as Visible Light Communication (VLC), reconfigurable Intelligent (Meta)Surfaces (RIM) based systems and cyber security in wireless communication systems. She has been involved in several European Projects (H2020 CyberSANE, FP7 EU VITAL) and national projects. She is on the editorial board of IEEE COMST, Elsevier ComNet, ComCom, JNCA, IEEE Transaction on NanoBioscience. Since 2019, she is Scientific International Delegate for Inria Lille – Nord Europe.

CITI seminar – Mohamed Maouche (Inria) – 17/11 at 14:00

Title: Recent Approaches of Speaker Anonymization Techniques

Date and Place: November 17th 14h00, Citi (room TBD) + visio

Speaker: Dr. Mohamed Maouche (Postdoc Inria)

Abstract:

An increasing number of smart devices embed speech-commands. The usage of speech offers simplicity, accessibility and it also opens new human-computer interactions. However, the gathering and exploitation of this type of data raise many privacy threats as speech data is sensitive in nature. Personal information about the speaker can be inferred (e.g., gender, emotion…). In addition, speech is a biometric characteristic, it can be used to identify speakers. To address this issue anonymization techniques have been proposed. In this talk, we are going to present the recent approaches for speech anonymization techniques with a focus on x-vector based anonymization.

Biography:

Starting October 2021, I’m a post-doc in Privatics (Inria) at Lyon working on privacy in Federated Learning in the Chaire DSVD supported by Renault and Labex IMU. Previously, I was a post-doc with Magnet (Inria) at Lille for two years, working on speech privacy. Before, I have received my Ph.D. in 2019 from Insa Lyon which I did under the supervision of Sara Bouchenak and Sonia Ben Mokhtar in Liris Lab working on Location Privacy. My main interest throughout my research is the re-identification and anonymization problem, especially while facing peculiar data.

CITI seminar – Miriam Kolar (Stanford University) – 16/11 at 14:00

Title: Human Centered Archaeoacoustics

Date and Place: November 16th 14h00-16h00, Amphi Chappe (CITI Lab, INSA-Lyon, Batiment Claude Chappe), 6 avenue des arts, 69621 Villeurbanne

Speaker: Dr. Miriam Kolar (Adjunct professor at Stanford University)

Abstract:

Despite over 125 years of modern room acoustics, spatial acoustics has only recently been applied in archaeological research. Likewise, musical instrument acoustics remains a growing but infrequent archaeometric approach. Auditory science is even less frequently incorporated. Since 2008, Miriam Kolar has led archaeoacoustics fieldwork and instrument performance studies at the 3,000-year-old UNESCO World Heritage Centre archaeological complex Chavín de Huántar, Perú, with a second Andean project about sound as an Inca administrative tool. In this presentation, Dr. Kolar will share case-study examples from her work in developing methodologies for “human-centered” archaeometric research, relating acoustics to human experience and social behavior in ancient contexts. Acoustical and psychoacoustical experiments in archaeological settings and with artifact sound-producing instruments enable data-driven reconstructions of heritage sites and instruments in use. Physics-based evaluations of human sensory perspectives support the ecological validity of heritage acoustics, opening a new technological frontier for cultural heritage research, preservation, and knowle.

Biography:

Miriam A. Kolar, M.F.A., Ph.D., is an Adjunct Professor at the Center for Computer Research in Music and Acoustics (CCRMA) at Stanford University and a Visiting Professor at Amherst College (USA). She studies human-sonic interrelationships across time and geography, applying acoustical and auditory perceptual science methodologies within an anthropological framework. Principal investigator of the integrative archaeoacoustics project at the 3,000-year-old Andean ceremonial site and UNESCO World Heritage Centre Chavín de Huántar, Peru, Dr. Kolar collaborates on novel applications of digital technologies for cultural heritage research and engagement. Her cultural acoustics research (http://culturalacoustics.org) leverages cross-disciplinary theories and tools to understand sonic experiential aspects of past and present life. In current work, and as co-organizer of the NEH-supported Digital Aural Heritage project (http://auralheritage.org), she explores the potential of auralizations for scholarship and public interfacing. Topics of interest include contextual knowledge representation, information ethics, and ecological validity.

This talk is organized in the context of the creation of the Emeraude team which is a collaboration between the Grame institute and Citi-lab at Insa-Lyon (https://team.inria.fr/emeraude/).

PhD Defence: “Privacy in learning systems for healthcare”, Théo Jourdan, Amphitheater, Library UCBL, 29th of October 2021 at 9:00 PM

The defense will be held in the Amphitheater, Chappe Library UCBL, and will be streamed live here.

Title

Privacy in learning systems for healthcare

Abstract

With the development of the Internet of Things (IoT), smartphones and sensors are now able to provide information about the user’s activity and even their physiology. This has led to a growing interest from the scientific community, particularly in the field of e-health, with applications in the monitoring of patients undergoing rehabilitation in order to offer more personalized follow-up. However, in addition to guiding the rehabilitation process, the generation and transmission of IoT data is also vulnerable to privacy breaches. Indeed, the complex processing chain of the IoT application in healthcare multiplies the risk of privacy threats throughout the life cycle of IoT data, including collection, transmission and storage, by an adversary who can retrieve the data and re-identify or reveal sensitive patient information. This thesis focuses on the following questions: Is the data collected sufficiently protected so that no one can misuse it to re-identify the owner or infer sensitive information? Is the protected data still accurate enough for healthcare applications such as rehabilitation? Achieving balance between data utility and privacy protection is an important challenge that we explore in this thesis from different angles. More specifically, the first part focuses on the problem of data anonymization through minimization, while the second part focuses on preventing the inference of sensitive attributes through a Generative Adversarial Networks (GAN) to sanitize sensor data and an approach exploiting private layers in Federated Learning (FL).

Jury

Fossati, Caroline Professeure des Universités, Institut Fresnel Rapporteure
Vincent, Emmanuel Directeur de Recherche, INRIA Nancy Rapporteur
Bellet, Aurélien Chargé de Recherche, INRIA Lille Examinateur
Ben Mokhtar, Sonia Directrice de Recherche, LIRIS Examinatrice
Dieterlen, Alain Professeur des Universités, IRIMAS Examinateur
Frindel, Carole Maître de Conférences, INSA Lyon Co-directrice de thèse
Boutet, Antoine Maître de Conférences, INSA Lyon Co-directeur de thèse

Health and Privacy-Preserving Machine Learning Workshop, 28th of October 2021 at 2pm, CITI, Campus de la Doua, Lyon

Health and Privacy-Preserving Machine Learning Workshop 2021

La nature sensible des informations de santé est un aspect critique pour le déploiement de l’Intelligence Artificielle (IA) en médecine. L’apprentissage automatique préservant la confidentialité et l’apprentissage fédéré deviennent des paradigmes d’apprentissage centraux pour garantir la confidentialité, la propriété et la sécurité des données médicales sensibles dans les applications d’IA. Malgré les récentes avancées techniques et méthodologiques, l’adoption efficace de paradigmes d’apprentissage sécurisés dans des applications de soins de santé présente encore des défis non résolus et pose des questions juridiques et éthiques. Ce workshop traitera de ces problématiques à travers plusieurs présentations d’expert du domaine.

Inscription sur le site web du workshop.

Retransmission du workshop ici : https://bbb.insa-lyon.fr/b/bou-dzs-2hg-otl

PhD Defence: “Expliquer et justifier les systèmes de décisions algorithmiques”, Clément Henin, Amphitheater, Chappe Building, 13th of October 2021 at 15:00 PM

The defense will be held in the Amphitheater, Chappe Building, and will be streamed live here.

Title

Expliquer et justifier les systèmes de décisions algorithmiques

Abstract

Les systèmes décisionnels fondés sur un traitement algorithmique sont déjà présents dans de nombreux domaines et leur utilisation devrait encore s’accroître. Pour certains types d’applications, l’opacité de ces systèmes peut être un frein, voire un obstacle rédhibitoire, à leur utilisation. Dans cette thèse, nous nous intéressons à la production d’explications et de justifications en « boîte noire », c’est-à-dire sans accès au code du système de décision. L’avantage de cette démarche est de fournir des résultats qui peuvent s’appliquer à de nombreux systèmes, indépendamment de leur mode de fonctionnement. Notre première contribution est un système d’explications interactif, permettant à l’utilisateur de contrôler les propriétés de l’explication qui lui est fournie afin d’obtenir la plus adaptée à sa situation. La deuxième contribution propose une approche novatrice pour contester et justifier les résultats d’un algorithme. Ces approches théoriques ont donné lieu au développement de deux outils : IBEX et Algocate. Ces résultats théoriques sont confrontés au terrain au travers d’études utilisateurs, dont un travail mené sur l’algorithme Score Cœur utilisé pour l’attribution des greffons cardiaques. Cette étude combine des éléments sociologiques notamment sur l’appropriation par les acteurs de ce système de décision et le développement d’un outil d’explication et de justification adapté aux spécificités de Score Coeur.

Jury

Solnon, Christine, Professeure, INSA Lyon,
Amer-Yahia, Sihem, Directrice de recherche, LIG, Rapporteure
Gambs, Sébastien, Professeur, UQAM, Rapporteur
Jacquelinet, Christian, Médecin Spécialiste, Agence de la Biomédecine, Examinateur
Mabi, Clément, Maître de conférence, UTC Compiègne, Examinateur
Le Métayer, Daniel, Directeur de recherche, Inria, Co-Directeur de thèse
Castelluccia, Claude, Directeur de recherche, Inria, Co-directeur de thèse

PhD Defence: “Contribution à l’analyse des systèmes de communications pour le régime paquets courts”, Dadja Anade, Amphitheater, Chappe Building, 07th of October 2021 at 14:00 PM

The defense will be held in the Amphitheater, Chappe Building, and will be streamed live here.

Title

Contribution à l’analyse des systèmes de communications pour le régime paquets courts

Abstract

Dans cette thèse, une fonction qui approxime la fonction de répartition d’une somme de vecteurs aléatoires indépendants et identiquement distribués est présentée. L’erreur d’approximation est majorée, et par consequent, une borne supérieure et une borne inférieure sur la fonction de répartition sont obtenues. Pour des vecteurs aléatoires absolument continues ou discrètes regulières (“lattices”), l’approximation proposée est identique à l’approximation du point de selle de la fonction de répartition. Ce résultat est ulitisé pour approcher les bornes de probabilité d’erreur de décodage pour les canaux point à point et à accès multiple. Sur le canal point à point, cette approche a permis de constater l’insuffisance de l’approximation normale, particulièrement pour des probabilité d’erreur de décodage de faibles valeurs. Concernant les canaux à accès multiple, la considération de la notion d’erreur individuel a revélé le comportement presque non interférant des transmetteurs pour des petites valeurs de la probabilité d’erreur de décodage et de la longueur des paquets.

Jury

François BACCELLI – Directeur de recherche – INRIA – Rapporteur
H. Vincent POOR – Professeur – Princeton University – Examinateur
Aline ROUMY – Directeur de Recherche – INRIA – Examinateur
Michèle WIGGER – Professeur – Telecom ParisTech – Rapporteur
Samir M. Perlaza – HDR, Chargé de recherche – INRIA, Co-directeur
Philippe MARY – HDR, Maitre de conférence – Université de Lyon – Co-directeur
Jean-Marie Gorce – Professeur – Université de Lyon – Directeur de thèse