Papers by Pierre-André Mudry
Suisse 2009 A ceux qui sont partis et à ceux qui restent. Résumé LA COURSE à la performance comme... more Suisse 2009 A ceux qui sont partis et à ceux qui restent. Résumé LA COURSE à la performance commencée il y a plus de trente ans dans l’industrie des processeurs voit se profiler à l’horizon d’un futur désormais proche des limites physiques qui seront difficiles à franchir. Pour maintenir le rythme de croissance de la puissance de calcul des processeurs, l’utilisation de plusieurs unités de calcul en parallèle est désormais courante. Toutefois, cette augmentation du parallélisme n’est pas sans poser son lot de problèmes liés à la concurrence ou encore au partage des ressources. De plus, peu de programmeurs possèdent aujourd’hui une connaissance suffisante de la problématique de la programmation parallèle pour faire face à l’essor de tels systèmes. Toutefois, le recours au parallélisme dans cette quête de performance n’exclut pas d’autres pistes de recherche telles que de nouvelles méthodes de fabrication, issues par exemple des nanotechnologies. Celles-ci imposeront probablement le r...
Das Ziel dieses Projekts ist es, eine Netzwerksoundkarte zu entwickeln. Eine Soundkarte ist Teil ... more Das Ziel dieses Projekts ist es, eine Netzwerksoundkarte zu entwickeln. Eine Soundkarte ist Teil der Hardware eines Rechnersystems und verarbeitet analoge und digitale Audiosignale
Ce projet de diplôme a pour but de tester les possibilités d'utilisaton du langage de program... more Ce projet de diplôme a pour but de tester les possibilités d'utilisaton du langage de programmation Scala sur un environnement Android, notamment pour l'utilisation des "remote actors". L'objectif final était de créer un démonstrateur constitué d'appareils mobiles sous Android au sein d'un système distribué mettant à disposition des services basés sur des acteurs, permettant d'une part de faire du calcul distribué parallèle et, d'autr part, d partager des informations de metering en temps réel
Dans l'exercice de leur métier, les pompiers et les services de secours sont amenés à se dépl... more Dans l'exercice de leur métier, les pompiers et les services de secours sont amenés à se déplacer dans des environnements hostiles et dangereux. Dans ces conditions, un suivit par un pompier nommé « surveillant » est indispensable afin de garantir la sécurité des intervenants. De nos jours, ce suivit est réaliser à l’aide d’une radio. Les pompiers qui interviennent sont équipés d’un appareil respiratoire isolant (ARI) et transmettent par radio les quantités d’air restantes dans les bouteilles. Le « surveillant » prend note de ces informations sur une feuille de papier. Ce projet propose de monitorer en temps réel à l’aide des paramètres d’un body area network sans fil déployé sur les pompiers. Ce réseau de capteurs permettra de monitorer les paramètres physiologiques et environnementaux de chaque pompier avec des informations sur le pouls, la température, le niveau d’air du système respiratoire ou en encore la présence de danger spécifiques comme des gaz toxiques. Ces informatio...
Venant d'une collaboration entre la HEI et d’une commune qui souhaite instrumenter son réseau... more Venant d'une collaboration entre la HEI et d’une commune qui souhaite instrumenter son réseau d'eau, ce projet a pour objectif d'établir une mesure nonintrusive d'un débit d'eau par les vibrations que celui-ci induit sur une conduite. La combinaison du prix important d’un débitmètre classique (pouvant atteindre plusieurs milliers de francs) et de la grandeur des réseaux d’eau en général, donne une facture salée pour toutes communes qui désirent instrumenter leur réseau d’eau, en particulier s’il s’agit d’un réseau d’irrigation
2019 6th Swiss Conference on Data Science (SDS), 2019
Welcome to SDS2019 This is the 6th SDS conference organized by the Swiss Alliance for Data-Intens... more Welcome to SDS2019 This is the 6th SDS conference organized by the Swiss Alliance for Data-Intensive Services (Data+Service), and it keeps growing. Based on high demand, the conference is now organized in a scientific and a business stream. The conference program is packed (a big thank-you to the program committee): 50 slots tackling key topics from AI management to data ethics-an excellent place to learn from each other and to exchange ideas. We wish you a rewarding conference, interesting encounters, exciting insights and great inspirations at SDS2019. We hope it will have a positive impact on your personal and professional development as we are convinced: data-driven value creation is the key to success in the 21st century.
Une communication de données doit être implémentée entre le système embarqué sur le drone et l'ut... more Une communication de données doit être implémentée entre le système embarqué sur le drone et l'utilisateur au sol. Elle permettra d'échanger des données personnalisées entre ces deux points. La connexion sans fil LightBridge utilisée par DJI pour transmettre les informations entre la télécommande et le drone sert de canal de transmission. Les deux SDKs-Onboard and Mobile-disposent d'APIs permettant de mettre en place cette communication. 2.3 Application au sol Une application Android doit être conçue afin d'interagir avec le système embarqué. Elle permettra de récupérer la valeur du capteur embarqué et de configurer l'ordinateur de bord pendant le vol. Pour ce faire, elle utilise le Mobile SDK .
In the domain of orthopedics, surgeons often rely on radiology images during operations. In this ... more In the domain of orthopedics, surgeons often rely on radiology images during operations. In this context, manipulating the images displayed on a computer screen is an issue as their hands have to remain sterile. In this article, we present a multi-modal controller (foot and voice) coupled with an existing state-of-the-art radiology display and analysis software used in operating rooms. The controller itself consists of a battery-operated wireless embedded system integrated into a shoe that provides multiple foot pressure-points as well as an absolute orientation sensors. In addition, a wireless microphone is used to acquire voice commands. To demonstrate the validity of our approach, we present a randomized user study conducted on ten subjects that had to perform image manipulation tasks using the controller.
World Academy of Science, Engineering and Technology, International Journal of Environmental and Ecological Engineering, 2020
Objectif du projet Réaliser un système embarqué à base de Cortex STM32F4 permettant de filmer de ... more Objectif du projet Réaliser un système embarqué à base de Cortex STM32F4 permettant de filmer de manière autonome une daphnie et de détecter son rythme cardiaque. Le système devra également récolter les images, les compresser et les transmettre sur PC par USB. Méthodes | Expériences | Résultats Les daphnies sont des petits organismes vivant dans l'eau douce. Elles mesurent quelques millimètres. Leur rythme cardiaque se modifie en fonction de l'environnement dans lequel elles évoluent, par exemple en fonction de la pollution de l'eau. Un algorithme détectant la fréquence cardiaque a d'abord été développé sur Matlab. Il analyse la zone de l'image contenant le coeur de la daphnie en effectuant une transformée de Fourier de la moyenne des pixels de chaque image. Il est alors possible de récupérer la fréquence correspondante au rythme cardiaque, car cette opération mathématique permet d'extraire les différentes fréquences contenues dans le signal. Un programme PC a été développé pour recevoir les images en provenance de la caméra du système embarqué. Ce programme permet également de sélectionner manuellement la zone contenant le coeur. L'algorithme a ensuite été implémenté sur le système embarqué. Des tests ont alors été effectués à partir d'images d'une daphnie immobilisée dans un piège. Une simple lentille posée sur la caméra permet un zoom suffisant pour observer la daphnie. Les résultats des tests s'avèrent concluants, le rythme cardiaque de la daphnie est mesurable. Camera-based daphnia monitoring Diplômant/e Jérémie Mayor Travail de diplôme | é d i t i o n 2 0 1 4 | Filière Systèmes industriels Domaine d'application
With the processing power available on modern mobile devices, it becomes increasingly interesting... more With the processing power available on modern mobile devices, it becomes increasingly interesting to harvest this power for distributed computations. In this context, we developed a programming framework based on SCALA actors that runs on the Android operating system. This framework enables the distribution of an application consisting of communicating actors among multiple devices such as mobile phones or tablet PCs. Through two different experiments, we demonstrate that the flexibility of SCALA actors is a major advantage in terms of development of the framework but also in its usage thanks to various SCALA constructs such as functional programming and pattern matching.
Par sa signature, l'étudiant-e s'engage à respecter strictement la directive DI.1.2.02.07 liée au... more Par sa signature, l'étudiant-e s'engage à respecter strictement la directive DI.1.2.02.07 liée au travail de diplôme. Durch seine Unterschrift verpflichtet sich der/die Student/in, sich an die Richtlinie DI.1.2.02.07 der Diplomarbeit zu halten. Objectives This project involves the design of a communication interface between a smartphone and a GPIB bus. The aim is to develop a system easy to use allowing the user to simply write and read on a GPIB bus with his smartphone. Methods | Experiences | Results A Wi-Fi module (RAK421) is used for the communication between an Android smartphone and a MCU (ATmega164PA). The MCU can access to a GPIB bus via transceivers. The whole system allow the user to write or read on a GPIB bus with his smartphone. A printed circuit board with Wi-Fi module, microcontroller, GPIB drivers and GPIB connector is designed and manufactured. This board is plugged on the GPIB bus and can read and write on the bus. An Android application is developed and installed on a smartphone. This APP can connect to the Wi-Fi module allowing data transmission with the MCU. The application is then able to write or read data/command on the GPIB bus. The application allows the user to create, save and use libraries containing different GPIB commands specific for each instruments.
Le projet a été réalisé sur un kit de de développement embarquant une FPGA, des mémoires RAM/FLAS... more Le projet a été réalisé sur un kit de de développement embarquant une FPGA, des mémoires RAM/FLASH, un convertisseur D/A et diverses entrées/sorties. Le HSPU peut être piloté par un clavier, un ordinateur ou tout autre appareil équipé de la connectique MIDI. * Eléments basiques à implémenter au minimum.
L A COURSE à la performance commencée il y a plus de trente ans dans l'industrie des processeurs ... more L A COURSE à la performance commencée il y a plus de trente ans dans l'industrie des processeurs voit se profiler à l'horizon d'un futur désormais proche des limites physiques qui seront difficiles à franchir. Pour maintenir le rythme de croissance de la puissance de calcul des processeurs, l'utilisation de plusieurs unités de calcul en parallèle est désormais courante. Toutefois, cette augmentation du parallélisme n'est pas sans poser son lot de problèmes liés à la concurrence ou encore au partage des ressources. De plus, peu de programmeurs possèdent aujourd'hui une connaissance suffisante de la problématique de la programmation parallèle pour faire face à l'essor de tels systèmes. Toutefois, le recours au parallélisme dans cette quête de performance n'exclut pas d'autres pistes de recherche telles que de nouvelles méthodes de fabrication, issues par exemple des nanotechnologies. Celles-ci imposeront probablement le renouvellement des méthodologies de conception des processeurs afin de pouvoir faire face à des contraintes telles qu'un nombre accru d'erreurs matérielles ou encore la programmation de systèmes contenant plusieurs centaines de processeurs. Une source d'inspiration possible pour répondre à de telles problématiques se trouve dans la biologie. En effet, les êtres vivants possèdent des caractéristiques intéressantes telles que la résistance aux dommages, certains organismes tels que les salamandres pouvant se régénérer en partie, ou encore une organisation dynamique, des cellules étant perpétuellement remplacées par de nouvelles. Dans cette optique, un certain nombre de travaux ont mis en évidence l'intérêt d'imiter partiellement certaines caractéristiques de ces organismes afin de les utiliser dans du matériel informatique. Ainsi, il a été possible de réaliser des systèmes relativement simples inspirés de ces mécanismes, comme une horloge auto-réparante. Toutefois, l'application de ces méthodologies pour des problèmes plus complexes reste très délicate en raison de la difficulté à utiliser la polyvalence proposée par ces systèmes matériels, inhérente à une implémentation complètement matérielle qui, par nature, est complexe à programmer. Dans le cadre de cette thèse, nous nous proposons d'étudier cette problématique en plaçant tout d'abord au coeur de notre approche un processeur totalement flexible, possédant d'une part des caractéristiques permettant d'appliquer des mécanismes issus de la bio-inspiration et, d'autre part, étant à même d'assumer les tâches de calcul que l'on attend généralement d'un processeur. Nous verrons ainsi qu'il est possible d'obtenir un tel processeur et que l'on peut, par exemple, le faire évoluer afin de le spécialiser pour différentes applications. Dans un deuxième temps, nous nous proposons d'analyser comment la mise en parallèle d'un grand nombre de ces processeurs sur une plateforme matérielle idoine permet d'explorer différents aspects de la bio-inspiration dans des situations réelles. Nous mettrons ainsi en lumière que le principe des architectures cellulaires permet, à l'aide de différentes abstractions logicielles, d'utiliser la puissance des processeurs tout en restant flexible. Par le biais d'une interface graphique facile d'emploi, nous illustrerons comment il est possible de simplifier la programmation de tels systèmes grâce à différents outils logiciels. Finalement, nous appliquerons notre jeu d'outils logiciels et matériels afin de montrer, sur des exemples concrets typiques des applications embarquées, comment l'auto-organisation et la réplication peuvent apporter certaines réponses au problème de la performance.
2005 NASA/DoD Conference on Evolvable Hardware (EH'05)
The structure and operation of multi-cellular organisms relies, among other things, on the specia... more The structure and operation of multi-cellular organisms relies, among other things, on the specialization of the cells' physical structure to a finite set of specific operations. If we wish to make the analogy between a biological cell and a digital processor, we should note that nature's approach to parallel processing is subtly different from conventional von Neumann architectures or even from conventional parallel processing approaches, where specialization is obtained by adapting software to a fixed hardware structure. In this article we will present the outline of a novel processor architecture based on the Move or TTA (Transport-Triggered Architecture) approach. The features of such architectures allow them to implement systems that more closely resemble, within the limitations imposed by the capabilities of conventional silicon, the general modus operandi of multi-cellular organisms.
In this article we describe the use of a standard game console joystick, namely the Nintendo Wiim... more In this article we describe the use of a standard game console joystick, namely the Nintendo Wiimote, for controlling a HOAP-2 humanoid robot. We give a short overview on the use of tangible user interfaces, followed by the description of the used game controller and the measurements of some of its characteristics. We show the ease of applicability of inexpensive and robust standard game controllers for direct translation between the user's intent and the robot actions on a two-handed robot drumming task.
2010 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, 2010
This paper presents our work towards a decentralized reconfiguration strategy for self-reconfigur... more This paper presents our work towards a decentralized reconfiguration strategy for self-reconfiguring modular robots, assembling furniture-like structures from Roombots (RB) metamodules. We explore how reconfiguration by locomotion from a configuration A to a configuration B can be controlled in a distributed fashion. This is done using Roombots metamodules-two Roombots modules connected serially-that use broadcast signals, lookup tables of their movement space, assumptions about their neighborhood, and connections to a structured surface to collectively build desired structures without the need of a centralized planner.
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