Master Modèles, systèmes, imagerie, robotique
Domaine : Sciences, Technologies, Santé
Mention : Informatique et systèmes
Orientation : Master Recherche
Nature de la formation :
Formation diplomante
Niveau du diplôme :
BAC+5
Crédits ECTS :
120
Durée des études :
2 ans
Lieu de la formation :
Campus des Cézeaux (Aubière).
Accessible en :
Formation initiale
Formation continue
Objectifs
La mention Informatique et Systèmes
Le Master Informatique et Systèmes propose d’acquérir une spécialisation dans les domaines de l’informatique, de l’automatique et des technologies médicales. Ce master propose une offre de formation cohérente et élargie. Elle permet aux étudiants de s’orienter vers plusieurs débouchés de l’informatique, de l’imagerie et de la robotique sur la région clermontoise et au niveau national. L’objectif du master Informatique et Systèmes est de former des spécialistes dans les domaines de l’informatique, de l’imagerie et de la robotique. Les débouchés visés correspondent à des métiers d’ingénieur dans le monde industriel (privés ou publics) et à des métiers liés à la recherche.
La spécialité Modèles, systèmes, imagerie, robotique (MSIR)
Cettespécialité couvre les divers aspects de l’informatique, de l’imagerie et de la robotique en déclinant quatre parcours : Recherche opérationnelle et productique (ROP), Systèmes d’information et de communication (SIC), imagerie-vision (IV) et robotique-perception (RP).
Le programme pédagogique des quatre parcours vise à donner une formation d’excellence relative aux méthodologies et technologies utilisées dans les domaines concernés, dans la perspective d’une poursuite en doctorat et une insertion ultérieure dans le secteur de la recherche publique ou privée.
L’objectif de la spécialité de recherche MSIR se décline en trois points principaux :
- Proposer une formation à et par la recherche en informatique, imagerie, robotique
- Intéresser les meilleurs étudiants à la préparation de thèses dans les domaines que sous-tend le master MSIR (recherche opérationnelle, modélisation, systèmes de production, systèmes d’information et bases de données, systèmes de communication, imagerie, robotique). Dans ces domaines, la demande en cadres de haut niveau reste très forte tant dans le secteur public (chercheurs et enseignants-chercheurs) que dans le secteur privé (experts en recherche et développement).
Le parcours “Recherche opérationnelle et productique” s’inscrit dans le contexte de l’aide à la décision pour les systèmes organisationnels et de leur optimisation. Ce parcours met l’attention sur deux problématiques complémentaires :
- L’étude des concepts mathématiques permettant la modélisation, l’optimisation et le pilotage des systèmes organisationnels complexes.
- L’étude des outils logiciels permettant la mise en oeuvre en vue de la prise de décision.
Le parcours “Systèmes d’information et de communication” correspond à la volonté de participer à l’élaboration de nouvelles méthodes de conception et de mise en oeuvre des systèmes d’information et de communication. Ce parcours vise à présenter les problèmes posés par la conception et la mise en oeuvre de nouvelles applications de bases de données, de nouveaux types de réseaux, de nouvelles architectures de systèmes répartis.
Les parcours “Image et Vision” et “Robotique et Perception multisensorielle” ont pour objectifs de former des étudiants, au fort potentiel scientifique, capables d’amener leur contribution au développement des projets scientifiques « Véhicules et Infrastructures Intelligentes » et « Modèles et logiciels pour la santé, le vivant et la physique ». Les Unités d’Enseignement couvrent, de manière parfaitement cohérente, les domaines de la géométrie projective, les techniques d’optimisation et de modélisation, le traitement du signal et des images, la caractérisation des capteurs vidéo, la reconnaissance des formes, l’interprétation des images, la robotique et la commande ainsi que l’architecture matérielle et logicielle des machines de perception.
Plus d'informations
UFR Sciences et Technologies
24 avenue des Landais
BP 80026
63171 AUBIERE CEDEX
- S1 Informatique et Systèmes
- S1 3 Options Scientifiques
-
S1 Analyse de Données
ECTS : 5 | Cours : 20h | TD : 10h | TP : 10hRappel de notions d'algèbre linéaire
(espaces vectoriels, produit
scalaire, matrices, valeurs et vecteurs
propres, inertie).
Analyse unidimentionnelle.
Tests statistiques utilsés en analyse données ( Student, correlation, chi-2, Fisher)/Régression multiple linéaire.
Analyse en composantes principales.
Analyse des correspondances (simples,multiples).
Analyse canonique.
Méthodes de classification (hierarchique, non hiérarchique).
Analyse discriminante. -
S1 Bases Traitement du Signal et Image
ECTS : 5 | Cours : 18h | TD : 10h | TP : 12hSignaux continus déterministes.
Signaux échantillonnés.
Signaux aléatoires.
Filtrage des images.
Segmentation des images. -
S1 Calculabilité et Complexité
ECTS : 5 | Cours : 20h | TD : 20hIntroduction et motivations.
Notions de problèmes.
Modèles de calcul: Machines à registre,fonctions récursives, Machine de Turing déterministe.
Notion du calcul et d’algorithme.
Décidabilité, récursivement énumérable, Indécidabilité.
Réduction calculable.
Introduction à la théorie de complexité
Notion de NP et algorithmes nondéterministe.
Algorithme déterministe pour les problèmes dans NP. -
S1 Fondements Bases de Données
ECTS : 5 | Cours : 20h | TD : 14h | TP : 6hContraintes d’intégrité
Normalisation
Conception de schéma
Relations exemple
Base de données déductives
TP en Datalog -
S1 Systèmes Transactionnels et Repartis
ECTS : 5 | Cours : 20h | TD : 14h | TP : 6hGestion de la communication.
Ordonnancement et synchronisation de processus.
Allocation de ressources réparties et inter-blocage.
Les systèmes transactionnels répartis.
Notion de commutativité avant et arrière, de recouvrabilité.
Peer to peer. -
S1 Traitement Analogique et Numérique de l'Information
ECTS : 5 | Cours : 20h | TD : 18h | TP : 12hChaîne d'acquisition :
Généralités sur l'acquisition de données.
Les capteurs et leurs conditionneurs.
Numérisation.
Notions d’architecture pour le traitement numérique de l'information
préambule au TS numérique,notion de filtrage numérique,
Limitations arithmétiques. -
S1 Génie Logiciel
ECTS : 5 | Cours : 20h | TD : 10h | TP : 10hGestion de projets.
Qualité logicielle.
Design patterns
Test logiciel
IHM, refactoring. -
S1 Middleware
ECTS : 5 | Cours : 20h | TD : 10h | TP : 10hIntroduction aux architectures réparties.
Notion de Middleware.
Vue en couches du middleware.
Les différents types de middleware :
Moniteurs transactionnels
EAI
Intégration d'information
BDs distribuées -
S1 Techniques de Communication et Gestion
ECTS : 5 | Cours : 40h | TD : 20hCommunication Anglais Gestion
- S2 Informatique et Systèmes
- S2 3 Options Scientifiques
-
S2 Automatique Robotique
ECTS : 5 | Cours : 20h | TD : 18h | TP : 12hAutomatique :Modélisation d'un système linéaire par la représentation d'état Analyse de stabilité
Commandabilité, observabilité
Commande par retour d'état (placement de pôles, critères quadratiques).
Observateur
Robotique :
Description des mouvements des corps rigides.
Architecture des robots,paramétrisation.
Modélisations et commandes géométrique, cinématique et dynamique. -
S2 Compilation
ECTS : 5 | Cours : 20h | TP : 20hPhase d’analyse :
Analyse syntaxique.
Analyse sémantique.
Génération de code :
Environnement d’exécution.
Génération de code intermédiaire. -
S2 Infographie 3D
ECTS : 5 | Cours : 16h | TP : 24hBibliothèques graphiques.
OpenGL et GLUT (transformations géométriques, rendu, animation).
Java 3D. -
S2 Modèles Probabilistes et Méthodes Heuristiques
ECTS : 5 | Cours : 18h | TD : 12h | TP : 10hRappels de probabilité :
Notions de processus aléatoires.
Chaînes de Markov.
Processus de Naissance et de Mort.
Files d'attente, Réseaux de Files d'attente.
Introduction à la Simulation :
Outils de décision.
Algorithmes gloutons.
Algorithmes de recherche locales.
Algorithme d'arrondis.
Applications, logiciels d'optimisation (cplex, Coin, Abaccus,Sas, …). -
S2 Modélisation et Optimisation des systèmes
ECTS : 5 | Cours : 20h | TD : 12h | TP : 8hExemples de problèmes en nombres entiers, mixtes.
Modélisation avec des variables entières, binaires.
Programmation dynamique.
Relaxation Lagrangienne.
Méthode de séparation et évaluation.
Méthode de coupes.
Coupes de Gomory.
Contraintes valides pour des programmes mixtes.
Procédures de génération de contraintes.
Applications, logiciels. -
S2 Technologie de l'Information de Santé
ECTS : 5 | Cours : 25h | TD : 15hConceptualisation et élaboration des systèmes d’information en santé.
Problématique de l’élaboration du dossier du patient. Méthodologie et problèmes pratiques.
Méthodologie et problèmes pratiques de la démarche qualité et des contrôles qualité dans les Systèmes
d’information de santé. -
S2 Projet Conception Applications - Outils Logiciels
ECTS : 5 | TD : 50h - S2 Stage ou Projet
-
S2 Projet au Laboratoire (13 semaines)
ECTS : 10 -
S2 Stage en Entreprise (13 semaines)
ECTS : 10 - S3 Modèles Systèmes Imagerie Robotique
- S3 5 Options Scientifiques
-
Algorithmique Discrète
ECTS : 5 | Cours : 20h -
Commande Avancée (Polytech)
ECTS : 5Représentation des systèmes non-linéaires.
Eléments de géométrie différentielle.
Commandabilité, observabilité.
Linéarisation exacte statique.
Systèmes chaînés, systèmes plats.
Méthode directe de Lyapunov.
Applications : robots manipulateurs, robots mobiles. -
Modélisation Optimisation
ECTS : 5 | Cours : 21hApproximation par collocation (approches globales et approches locales).
Approximation au sens des moindres carrés (base canonique, polynômes orthogonaux, Bsplines)
Optimisation non linéaire (méthode du simplex, -
Optimisation Combinatoire
ECTS : 5 | Cours : 20hProblématique de l'optimisation.
Les différents types d’algorithmes.
Polyèdres combinatoires.
Séparation et optimisation.
Applications: conception de réseaux de télécommunications, problèmes de VLSI, traitement d'images.
Logiciels d'optimisation combinatoire (Cplex,Minto,...). -
Optimisation des Systèmes: Méthodes et Algorithmes (ISIMA)
ECTS : 5Optimisation des systèmes : Principes de décomposition et d'agrégation.
Calcul hiérarchisé et aide à la décision.
Méthodes de décomposition pour la programmation linéaire, entière et mixte .
Calcul parallèle et distribué pour les problèmes d'optimisation dans les réseaux.
Applications : Planification des systèmes de production : modèles de stocks et de flux ;allocation de ressources ; optimisation de la taille des lots ; problèmes de localisation. -
Reconnaissance des Formes (Polytech)
ECTS : 5Introduction à la reconnaissance des formes
Les descripteurs d'image utilisés pour la reconnaissance des formes en vision
Classification Bayesienne
Méthodes de classification paramétriques
Méthodes de classification non paramétriques
Les séparateurs à Vaste Marge (SVM)
Méta-classification (Bagging, Boosting)
Apprentissage non-supervisé -
Représentation des Connaissances et Bases de Données
ECTS : 5 | Cours : 20hIntroduction : les enjeux de la représentation des connaissances.
Les logiques de description : notions de base; techniques de raisonnement (subsomption structurelle, approche sémantique); propriétés des algorithmes de raisonnement.
Applications aux bases de données: le raisonnement taxinomique dans les modèles conceptuels de données; l’optimisation sémantique des requêtes; l’extraction de schémas dans les bases de données semi-structurées.
Les graphes conceptuels. La syntaxe. Les opérations. La sémantique. Le raisonnement.
Applications typiques.
Les ontologies. La place centrale des ontologies dans les problèmes d'intégration et de médiation
d'informations. Représentation et exploitation des ontologies notamment avec les logiques de description.
-
S3 Grilles de Calcul et de Données
ECTS : 5 | Cours : 20hPrincipes de distribution des calculs et des données (P2P, Internet Computing, Metacomputing, Parasitic computing, Grid computing…).
Les besoins spécifiques des nouvelles applications nécessitant une grille de calcul.
Les différents types de grilles (Institutionnelles,grilles de PC, grilles de super-calculateurs…).
Concepts et composants des grilles de calcul et de données.
Authentification et sécurité.
Les intergiciels et surgiciels (upperware).
La gestion des données.
La soumission des calculs.
Exemples d'applications.
-
S3 Instrumentation Médicale (UDA)
ECTS : 5 | Cours : 25h | TP : 15hEléments de physique des capteurs d’imagerie médicale : radiologie, angiographie numérisée, tomodensitométrie rayons X, tomoscintigraphie, échographie et quantification ultrasonore,imagerie par résonance magnétique) .
Caractérisation de l’image en termes de fonction de transfert et de bruit.
Méthodes de reconstruction tomographique.
Fusion de données multimodales (différentes théorie de modélisation et d’agrégation des données) -
Simulation des Systèmes Industriels
ECTS : 5 | Cours : 20hPrincipes de la simulation
Théorie de l'expérimentation
Démarches et cycle de vie : étapes, mise en oeuvre.
Vérification, validation, analyse de sensibilité.
Problèmes statistiques.
Applications aux systèmes complexes.
Exemples d'outils de simulation. -
Synthèse et Analyse d'Images
ECTS : 5 | Cours : 20hAlgorithmes 2D.
Courbes et surfaces de Bézier, B-splines,interpolation.
Rendu z-buffer, lissage texture.
Lancer de rayons.
Illumination globale. -
Systèmes de Vision Embarqués (Polytech)
ECTS : 5Généralités, état de l'art.
Spécificité de la vision embarquée (temps-réel, parallélisme).
Capteurs de vision (classes d'imageurs, ...)
Architectures de traitement (rétines, smart cameras, ...).
Méthodes et outils de développement (langages, conception hétérogène, certification de code, ...). -
Systèmes Répartis (ISIMA)
ECTS : 5Rappels sur les systèmes répartis : classifications,types de couplages, systèmes d'exploitation mono et multiprocesseur.
Introduction au formalisme de modélisation.
Système d'exploitation réparti multiprocesseur :
mécanismes de communication et de synchronisation, gestion des processus et threads, gestion des transactions, allocation de processeurs, ordonnancement, ...
Le système CHORUS : concepts et micro-noyau.
Le langage parallèle LINDA.
Spécification d'applications temps réel.
Spécification et validation d'applications et de systèmes répartis avec E-Lotos et les réseaux de Pétri.
-
Théorie de l'Estimation (Polytech)
ECTS : 5 | Cours : 20hNotion d'estimateur.
Estimation optimale (CRLB).
Estimation linéaire.
Maximum de vraisemblance.
Estimation bayésienne.
Filtre de Kalman. -
Traitement des Images
ECTS : 5 | Cours : 20hDétection de contours par filtrage optimal, reconnaissance de primitives géométrique simples par transformées de Hough.
Approximations surfaciques et template matching.
Contours et surfaces déformables explicites (contours actifs et paramétriques) et implicites (représentation par lignes de niveau).
Modélisation probabiliste par champ de Markov
: application à la restauration et à la segmentation.
Méthodes scale-space et ondelettes. -
S3 Méthodes de l'Aide à la Décision (ISIMA)
ECTS : 5Programmation linéaire entière et mixte, réseaux neuronaux, programmation par contraintes.
Programmation des jeux, techniques d'apprentissage.
Planification, applications à la robotique. - S4 Modèles Systèmes Imagerie Robotique
- S4 2 Options Scientifiques
-
Analyse des Systèmes de Production
ECTS : 5 | Cours : 20hRéseaux de Pétri déterministes.
Algèbre des dioïdes.
Réseaux de Pétri non déterministes.
Application à la représentation des systèmes de production.
Évaluation des performances des systèmes de production.
-
Bases de Données Avancées Web
ECTS : 5 | Cours : 20hLes nouvelles technologies pour le Web :
les nouvelles structures de données et de connaissances, les standards XML, RDF, OWL; modèle de données semistructurées;langages pour les données semi-structurées et XML; présentation formelle de XPATH et XQUERY.
Les technologies de bases de données pour la gestion des documents XML; algorithmes de transformation du modèle XML au modèle objetrelationnel et vice-versa; les systèmes natifs pour XML.
Architectures et algorithmes pour l'intégration et la médiation de sources d'informations hétérogènes.
Les web-services et les standards associés. Enjeux des web-services pour l’intégration d’applications. Le problème central de leur découverte et de leur composition automatiques.
Présentation de quelques solutions. -
Commande Référencée Capteur
ECTS : 5 | Cours : 20h -
Décision en Productique
ECTS : 5 | Cours : 20hRappels sur les heuristiques classiques pour les problèmes des systèmes de production.
Principes généraux des métaheuristiques.
Méthodes de recherche locale.
Méthodes évolutionistes.
Le multicritère en productique.
Évaluation des métaheuristiques.
Hybridation de méthodes.
Quelques cas caractéristiques: Flowshop, Flow-shop hybride, Job-shop, HSP, TSP, configurations d'ateliers,...
Aperçu sur d'autres applications:
allocation de ressources dans les multiprocesseurs, placement et regroupement de machines. -
Fusion de Données et SLAM
ECTS : 5 | Cours : 20h -
Morphologie et Géométrie Discrète
ECTS : 5Droites et plans discrets.
Polygonalisation.
descripteurs de formes.
Cartes combinatoires.
Préservation de la topologie.
Applications (infographie, imagerie médicales).
-
Réseaux sans Fil (Commun ISIMA)
ECTS : 5Ingénierie des réseaux sans fil :
Spécificités du canal.
Architectures cellulaires et satellitaires.
Méthodes d'accès spécifiques.
Aspects avancés : Wireless/ATM, IP/ATM, Cell Splitting.
Modélisation des réseaux sans fil :
Les techniques de spécifications formelles. Modélisation d'un médium par ESTELLE.
Modélisation d'un médium par OPNET.
Autres types de modélisation. -
Vision 3D
ECTS : 5 | Cours : 20hReconstruction tridimensionnelle avec caméra calibrée :
Introduction.
Modélisation d’une caméra.
Estimation des relations géométriques entre deux images.
Extraction du déplacement de caméra à partir des relations géométriques.
Triangulation de primitives à partir de deux images.
Etalonnage de caméra.
Reconstruction tridimensionnelle avec une caméra non calibrée :
Reconstruction projective.
Estimation des relations géométriques entre plusieurs images.
Reconstruction par factorisation.
Reconstruction par contraintes de fermeture.
Ajustement de faisceaux.
Auto-étalonnage d’une caméra à partir d’une reconstruction projective.
Géométrie des scènes dynamiques. -
Stage de Recherche
ECTS : 20Stage en Laboratoire
Rédaction d’un mémoire.
Soutenance orale devant un jury composé de trois enseignants. habilités à diriger des recherche.
Conditions d'accès
M1 : Etudiants titulaires d’une licence ou d’un autre diplôme équivalent.
M2 : EtudiantstitulaireduM1Informatique et Systèmes d’un autre diplôme équivalent
Les titulaires d’un diplôme d’ingénieur pourront faire l’objet d’une procédure de validation d’acquis.
Possibilité de mettre en place une procédure de validation des acquis (VAE / VAP) si vous n’avez pas le niveau universitaire requis et/ou si vous souhaitez obtenir tout ou partie des modules qui constituent le diplôme. Pour cela, il faut justifier d’au moins trois ans d’expérience professionnelle dans le domaine.
Inscription
M1 : Le recrutement se fait sur dossier de candidature pour les étudiants non inscrits l'année précédente à l'UFR Sciences et technologies. Ceux déjà inscrits en licence recevront un dossier indiquant la procédure de réinscription en ligne.
M2 : Recrutement sur dossier de candidature.
Poursuite d'études
Les titulaires de ce master recherche peuvent prétendre à des fonctions d’ingénieur-expert dans des domaines tels que l’optimisation, la productique, la logistique, les bases de données et les systèmes d’information, les réseaux et les télécommunications, l’imagerie et vision, la robotique. Les débouchés pour les docteurs issus de la formation doctorale sont ceux de l’enseignement supérieur (sections 27 et 61) ou de la recherche privée (dans le cadre des services de recherche et développement des constructeurs informatiques, des éditeurs de logiciels, des sociétés de service en informatique, des groupes industriels).
Etablissement formateur
UFR Sciences et Technologies
24 avenue des Landais
BP 80026
63171 AUBIERE CEDEX
Site web
Responsables administratifs et pédagogiques
Responsable de spécialité :
Vincent BARRA
Tél.
+33 4 73 40 74 92
Thierry CHATEAU
Tél.
+33 4 73 40 76 60