Travaux de Bachelor 2007

• Description de l'interface PCI-Express, nouveau standard de bus pour les PCs
  Dans le cadre d'un projet de recherche de la HES-SO, une description VHDL de l'interface PCI2.2 a été réalisée (nommée IP ezPCI). Les drivers correspondant pour Windows ont aussi été développés. Dans le cadre de l'institut REDS, nous avons poursuivi l'évolution en l'adaptant à la norme 3.0 et en réalisant les drivers pour Linux. Actuellement, un nouveau standard est en train de s'imposer, il s'agit du PCI-Express. Celui-ci est basé sur des liaisons série à grand débit et plus sur un bus parallèle. Ces liaisons série présentent principalement les avantages suivants : insensibilité au retard de transmission, liaison point à point (débit non partagé) et transfert en "Full duplex". D'autre part, les dernières générations de FPGA disposent de "transceiver" pour ce type de transmission série. Cela permet l'utilisation de ce standard pour de très nombreuses applications. Afin de maintenir nos compétences technologiques, il est important de pouvoir maîtriser ce nouveau standard. Celui-ci utilise des liaisons séries point à point avec un débit brut de 2,5 GigaBit. D'autre part, le standard PCI-Express a été spécifié pour être compatible, côté logiciel, avec l'ancienne norme PCI. L'objectif de ce projet est de réaliser une description en VHDL (nommé : IP) de l'interface PCI-Express et de vérifier la comptabilité logicielle. Nous disposons de deux cartes de développement PCI-Express équipées avec des FPGA de Altera. Une carte utilise des "tranceiver" internes à la FPGA, la seconde utilise un circuit externe pour l'interfaçage de la liaison série à 2,5 GigaBit (PHY).

  
  

  • Proposé par: Institut REDS (HEIG-VD)
  • Candidat-e: Marc Cappelletti
  • Professeur-e: Etienne Messerli
  • Filière: Informatique
• Embedded XEN - Approche de la virtualisation dans les systèmes embarqués
  Le développement d'applications embarquées pose de nombreux défis liés à la particularité des environnements dans lesquels ces applications doivent s'exécuter. Il s'agit notamment de tenir compte des aspects temps-réel, des ressources limitées et du nombre de périphériques embarqués qui ont tendance à s'accroître au fil du temps. Le développement n'est pas aisé et la sécurité des applications est limitée. La virtualisation matérielle pourrait s'avérer fort intéressante dans le domaine des systèmes embarqués, car elle présente un niveau de protection et de flexibilité permettant l'exécution sécurisée des applications et une gestion intelligente des ressources embarquées. Le portage de l'hyperviseur XEN sur une architecture ARM constitue l'objectif central de ce travail de diplôme.

  
  

  • Proposé par: Institut REDS (HEIG-VD) et Ecole Polythechnique de Montréal
  • Candidat-e: Damien Barthélémy
  • Professeur-e: Daniel Rossier
  • Filière: Informatique

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• Realtime Colibri:gestion logicielle CPU & DSP avec une approche par co-noyau Linux/Xenomai
  Aujourd'hui, la grande majorité des systèmes de contrôle moteur sont basés sur un circuit à DSP spécialisé dans le traitement rapide de données relié à un ordinateur, par exemple à l'aide d'un bus de terrain. Le DSP collecte les données du moteur et effectue l'asservissement en position et en courant pour le contrôle moteur, alors que l'ordinateur distant permet la gestion des commandes et offre une interface utilisateur. Le projet RealtimeColibri consiste à développer un prototype de système embarqué composé d'un microcontrôleur et d'un processeur de signal (DSP) afin d'offrir une solution intégrée de pilotage de commande en temps-réel. La plate-forme permettra d'interagir avec la partie commande de moteur à l'aide d'un écran LCD tactile et d'effectuer des mesures comparatives entre différentes stratégies d'asservissement ("full DSP", "full uC", "mixed DSP/uC").

  
  

  • Proposé par: Instituts REDS et iAi (Heig-VD)
  • Candidat-e: Patrick Gerber
  • Professeur-e: Daniel Rossier
  • Filière: Informatique
• Comparison of RTOS-32 and Xenomai as foundations for realtime rapid-prototyping and deployment
  La génération de code automatique pour les applications temps-réel permet le prototypage rapide et accélère ainsi le développement de nouveaux produits. Cependant, le code généré dépend fortement du noyau temps-réel dans lequel l'application va s'exécuter. C'est le cas par exemple de l'exécutif VxWorks, noyau temps-réel commercial, relativement coûteux à l'exploitation. Grâce aux logiciels libres, de nouvelles extensions temps-réel pour le système d'exploitation Linux ont vu le jour et permettent d'envisager de les utiliser pour des applications commerciales. C'est pourquoi il est avantageux de les considérer et d'examiner dans quelle mesure les performances au niveau de l'exécution et le confort de développement peuvent rivaliser avec les noyaux de type VxWorks. Ce projet de diplôme consiste à examiner deux noyaux temps-réels, l'un commercial mais à "prix abordable" (RTOS-32) et une solution du logiciel libre (Linux/Xenomai) comme environnements d'exécution cibles pour du code généré à partir de l'outil de modélisation Simulink/Embedded Workshop.

  
  

  • Proposé par: Speedgoat AG et Institut REDS (HEIG-VD)
  • Candidat-e: Jean-Philippe Meylan
  • Professeur-e: Daniel Rossier
  • Filière: Informatique

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• Système intelligent pour la prédiction des Hits musicaux
  PlatinumBlue Inc est une start-up du domaine "Music Intelligence". Cette compagnie s'intéresse au problème de la prédiction du succès d'une pièce de musique ou d'un groupe de musique. Le but de ce projet est de développer un système de caractérisation de pièces de musique à l'aide des techniques bio-inspirés, tels que les réseaux de neurones artificiels. L'étudiant travaillera sur des applications telles que la classification automatique et la prédiction du succès des pièces de musique.

  
  

  • Proposé par: Institut REDS (HEIG-VD) et PlatinumBlue Inc
  • Candidat-e: Christophe Scalfo
  • Professeur-e: Andres Perez-Uribe
  • Filière: Informatique

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• Leadership emergence in artificial agents
  Dans le cadre du projet européen Perplexus, il s'agit d'étudier l'émergence des leaders et des hiérarchies au sein d'un groupe d'agents virtuels. Des systèmes multi-agents seront simulés à l’aide du framework REPAST (Recursive Porus Agent Simulation Toolkit). Ce framework permettra la visualisation de l'évolution des agents, de l'état de l'environnement et la sauvegarde de données pour son analyse ultérieure. En plus, la librairie JGAP (Java Genetic Algorithms Package) sera adaptée pour permettre l’utilisation d’un algorithme génétique dans certains modèles.

  
  

  • Proposé par: Institut REDS (HEIG-VD)
  • Candidat-e: Gabriel Rossetti
  • Professeur-e: Andres Perez-Uribe
  • Filière: Informatique

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• ASIDEUX - Analysis of Satellite Image Data II
  Dans le cadre d'un projet de collaboration avec le Centre de Recherche en Agriculture Tropicale - CIAT, on a l'objectif de développer des "radars écologiques" en exploitent des informations fournies par des satellites. Une technique qui permet d’observer les changements de l’environnement dans une région donnée consiste dans l’utilisation d’images satellites qui indiquent la « verdure », un indicateur de la couverture végétative de la région en étude. En partant sur l'idée que le changement de la "verdure" d’une région est dû à des pluies récentes, à des changements saisonnières, et à des activités dites anthropogéniques, comme le feu, la déforestation, et l’agriculture, on veut construire des modèles à base de réseaux de neurones pour détecter les régions de l’Amérique du Sud où les activités anthropogéniques provoquent des gros changements environnementaux.

  
  

  • Proposé par: Institut REDS (HEIG-VD) et Centre International d'Agriculture Tropicale
  • Candidat-e: Louis Reymondin
  • Professeur-e: Andres Perez-Uribe
  • Filière: Informatique

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• Simulation des systèmes complexes à l'aide d'un système pervasif
  Dans le cadre du projet européen Perplexus, Il s'agit de simuler un système complexe à l’aide d’une plateforme de calcul distribuée communicant sans fils. Un système est qualifié de complexe lorsqu’il est constitué d’un grand nombre d'entités en interaction et que son comportement ou son évolution ne peut pas être prédit par un raccourci de calcul. Dans ce projet, on visera la simulation des systèmes complexes issus du domaine de la vie artificielle, comme la dissémination d’idées au sein d’une population d’agents autonomes. Pour simuler un tel système, on utilisera le framework JADE (Java Agent DEvelopment Framework).

  
  

  • Proposé par: Institut REDS (HEIG-VD) et PERPLEXUS
  • Candidat-e: Jean-Rémi Péclard
  • Professeur-e: Andres Perez-Uribe
  • Filière: Informatique

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• Circuit auto-réplicatif
  Perplexus est l’acronyme de Pervasive computing framework for modeling virtually unbounded complex systems. C’est un projet européen qui a pour but de développer une plateforme pervasive matérielle constituée de modules reconfigurables munis de mécanismes bioinspirés pour la modélisation de systèmes complexes. Pour faciliter l’implémentation de ces systèmes bio-inspirés, ces modules disposent d’un ubichip (bio-inspired chip) qui offre des mécanismes spéciaux de reconfigurabilité comme le routage dynamique et l’autoreconfiguration. De plus, ce module se porte bien à l’implémentation de systèmes neuronaux. L’objectif de ce travail de diplôme est d’implémenter sur cette plateforme matérielle le processus d’autoréplication cellulaire ainsi que de valider son fonctionnement. Cette validation se fera à travers la conception et l’implémentation d’une version modifiée de l’algorithme PSO (pour Particle Swarm Optimisation - Optimisation pas Essaim Particulaire) qui permet l’ajout et la suppression dynamique de particules.

  
  

  • Proposé par: Institut REDS (HEIG-VD) et PERPLEXUS
  • Candidat-e: Damien Bertizzolo
  • Professeur-e: Eduardo Sanchez
  • Filière: Informatique

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