IoT et IA

Présentation

Les défis de l’IA pour l’IoT de demain : des objets connectés aux intelligences connectées

Cette journée thématique sur IA et IoT, fait suite à la précédente édition en 2020. Organisée par l'AFIA et l'IMT cette journée bilatérale se tiendra le lundi 27 juin.

L’Internet des objets ( IoT) correspond à l’intégration des objets physiques (systèmes électroniques dotés de capteurs et d’effecteurs) à l’Internet. Le domaine de l’Intelligence Artificielle (IA) quant à lui, s’intéresse au développement de systèmes capables d’agir de manière appropriée dans des environnements dynamiques. Une intersection évidente existe entre ces deux domaines. L’ IoT fournit l’infrastructure matérielle et logicielle offrant d’une part l’accès à toutes les données nécessaires à la construction de modèles du monde physique, et d’autre part à l’ensemble des actions permettant de le faire évoluer. Or les données ne sont utiles que si elles permettent de conduire à des actions. Dans ce contexte, l’IA est nécessaire pour traiter les énormes volumes de données, en extraire un sens, raisonner sur ces données et décider des actions appropriées. Pour que ces données et ces actions soient exploitables, les domaines de l’IoT et l’IA doivent être mis en synergie dans le but de passer de systèmes d’objets connectés à des systèmes d’intelligences connectées.

L’objectif de cette journée coorganisée par l’AFIA dans le cadre de PFIA 2022, est de faire le point sur les travaux récents relatifs à l’utilisation de l’Intelligence Artificielle dans le contexte de l’Internet des Objets. Il s’agit d’étudier notamment mais non exclusivement l’intégration des modèles et des technologies issues de l’IA.

Cette Journée IA et IoT a pour vocation de croiser les questionnements et les approches, et de créer une communauté de réflexion sur ces sujets. Elle sera composée d’interventions invitées et de présentations de travaux en cours ou aboutis, théoriques ou applicatifs, s’inscrivant dans les thématiques mentionnées ci-dessous. Les contributions sous la forme de démonstrations sont également les bienvenues.

• au sein des objets conduisant à une intelligence embarquée en prenant en compte les ressources matérielles, les problèmes liés à la consommation énergétique ou à la sécurité des données,
• au sein de l’infrastructure des réseaux intelligents permettant la connexion de ces différents objets (edge computing, optimisation, prédiction, reconfiguration dynamique, …),
• au niveau des applicatifs venant se déployer sur cet internet des objets (web des objets, ontologies, interopérabilité, coordination, …) afin d’aborder les verrous des multiples applications dans différents domaines (smart cities, BIM, industrie du futur, mobilité et transport, agriculture, environnement, …),
• à la place des humains dans un environnement cyber-physique (éthique, confiance, privacy, cyber-sécurité, certification, …), répondant aux problématiques liées au développement durable ou à la lutte contre le changement climatique.

Programme

Toutes les présentations auront une durée de 15 minutes, suivies de 5 minutes de questions. Chaque session se terminera par une discussion globale sur les présentations réalisées.

• 9h00 - Accueil

L'IA pour aider à comprendre et visualiser l'IoT

• 9h10 - Visualisation de l'information adaptée au monitoring d'un processus industriel. Elodie TOUFAILI, Youssef Miloudi, Christophe Bortolaso Résumé - Présentation
• 9h30 - Visualisation Node-RED des données sémantiques des capteurs de bâtiments. Ghislain Atemezing, Yann Gripay, Sylvie Servigne, Frédérique Laforest Résumé - Présentation
• 9h50 - discussion

Architectures et approches pour IA & IoT

• 10h30 - WildCount : Inexpensive Edge sensor for recognizing and counting the presence of humans (anonymous) and animals into wild and protected areas. Didier Donsez Résumé - Présentation
• 10h50 - Approches légères pour une solution de maison intelligente pour personnes âgées. Sara Kebir, Cécile Carra, Karim Tabia Résumé - Présentation
• 11h10 - Gestion prédictive embarquée et frugale pour le bâtiment intelligent. Louis Closson Résumé - Présentation
• 11h30 - Projet de Jumeau Numérique du bâtiment Espace Fauriel de Mines Saint-Etienne. Maxime Lefrançois Résumé - Présentation
• 11h50 - discussion

Data, QoS et IoT

• 13:30 - Détecter des situations médicales d’importance en utilisant le Stream Reasoning sur des données issues de l’IoT. Mathieu Bourgais, Franco Giustozzi, Laurent Vercouter Résumé - Présentation
• 13h50 - Développement de nouvelles stratégies de monitoring grâce à une approche Massive IoT. Gwen Maudet, Mireille Batton-Hubert, Patrick Maille, Laurent Toutain Résumé - Présentation
• 14h10 - discussion

Raisonnement et Apprentissage en IoT

• 14h45 - Un langage dédié au domaine du Web Sémantique des objets contraints. Fatma-Zohra Hannou Résumé - Présentation
• 15h05 - LiRoT : un raisonneur incrémental léger pour le Web des Objets. Alexandre Bento, Lionel Médini, Kamal Singh, Frédérique Laforest Résumé - Présentation
• 15h25 - Une plateforme d'apprentissage fédéré pour IoT : Application à l'industrie 4.0. Hamza Safri, Mohamed Mehdi Kandi, Youssef Miloudi, Christophe Bortolaso, Denis Trystram, Frédéric Desprez Résumé - Présentation
• 15h45 - Détection d'intrusions fédérée et semi-supervisée pour l'IoT. Ons Aouedi, Kandaraj Piamrat, Guillaume Muller, Kamal Singh Résumé - Présentation
• 16h05 - discussion

Conférencier invité

• 16h45 - The "data uncertainty principle" : measurements, analysis and AI for high-speed networks.
  Leonardo Linguaglossa (Telecom Paris)
  The on-going process of softwarization of IT networks promises to reduce the operational and management costs of network infrastructures by replacing hardware middleboxes with equivalent pieces of code executed on general-purpose servers. Alongside the benefits from the operator's perspective, new strategies to provide the network's resources to users are arising. Following the principle of "everything as a service", multiple tenants can access the required resources -- typically CPUs, NICs, or RAM -- according to a Service-Level Agreement. However, tenants' applications may require a complex and expensive measurement infrastructure to continuously monitor the network function's state. This may limit the feasibility of AI-enhanced systems. Although the application's specific behavior is unknown (and often opaque to the infrastructure owner), the software nature of (virtual) network functions (VNFs) may be the key to infer the behavior of the high-level functions by accessing low-level information, which is still under the control of the operating system and therefore of the infrastructure owner. As such, in the scenario of software VNFs executed on COTS servers, the underlying CPU's behavior can be used as the sole predictor for the high-level VNF state without explicit in-network measurements. This novel methodology can be applied to infer high-level characteristics such as throughput or packet loss using CPU data instead of network measurements. In this presentation, we show our experimental analysis of the behavior of a CPU that executes a VNF under different loads, how to correlate such data with the high-level application state, and use this knowledge to detect some network metrics.

Les auteurs qui le souhaitent pourront soumettre leur travail sous forme d'un article dans le numéro spécial de la Revue Ouverte d’Intelligence Artificielle (ROIA), numéro consacré à l’IoT et l’IA.

Dates importantes

• ~Date limite de soumission : 11 mai 2022~
• ~Notification aux auteurs : 13 mai 2022~
• Date de la journée : 27 juin 2022

Responsables

• Patrick Albers (ESAIP)
• Olivier Boissier (MINES Saint-Étienne/LIMOS CNRS UMR 6158)