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Sujets de projets SFPN de M1 2016-2017

Attribution des sujets et contrôle des connaissances acquises

Il convient de contacter rapidement les encadrants du sujet choisi, en leur indiquant le nom des étudiants concernés, typiquement celui des deux étudiants d'un binôme. Un mail ne mentionnant qu'un seul nom ne sera pas pris en compte.

Il peut y avoir un dialogue entre les encadrants d'un projet et plusieurs binômes qui souhaitent traiter ce sujet. Le binôme retenu n'est pas nécessairement le premier qui a pris contact avec les encadrants.

Les encadrants font connaître leur réponse quelques jours plus tard, par un mail destiné aux binômes et à moi. L'attribution est définitive à la réception de la confirmation du binôme par mail aux encadrants et à moi en indiquant clairement le sujet concerné.

Il est conseillé de préparer sa soutenance suffisamment à l'avance et avec ses encadrants.

Évaluation de l'UE 4I906

La note finale de l'UE 4I906 est composée à 90% de la note obtenue au projet et à 10% de la note obtenue lors de votre évaluation obligatoire de recherche bibliographique appliquée à votre projet (entretien d'1/2h de chaque binôme avec un membre de l'équipe de formation des blbliothèques courant février).

Cette note se verra retranchée 2 points si vous n'avez pas assisté à au moins 3 conférences des métiers. Nous vous conseillons fortement d'assister à celles de Colette Lucas le 24 janvier et de Fabrice Kordon le 21 février. Nous reviendrons vers vous pour vous conseiller plus particulièrement une troisième conférence lorsque toutes seront connues.

C'est toujours une bonne chose de se préoccuper très en amont (dès le M1) de son projet professionnel via une réflexion sérieuse et des contacts très diversifiés (par exemple le fait d’aller à toutes les conférences métiers car on est susceptible d’y apprendre quelque chose, même si la société n’intéresse pas a priori).

Rapports

Les rapports doivent me parvenir le jeudi 25 mai à minuit au plus tard. Ils doivent comporter 20 à 30 pages environ, de taille raisonnable. Il est souhaitable que vos encadrants aient pu relire votre rapport au préalable et ce n'est pas à moi de leur transmettre. Un rapport de projet digne de ce nom comprte de la science et, comme tel, il est rédigé en LATEX.

Soutenances

Lieu: en salle 26-00/332 Durée des soutenances: 10 minutes par étudiant, 20 minutes par binôme
Vous pouvez assister aux autres soutenances dans la limite des places disponibles

Il est conseillé de préparer sa soutenance suffisamment à l'avance et avec ses encadrants.

La soutenance s'appuiera sur une présentation dans la classe beamer de LATEX et fournie au format PDF soit par mail soit sur une clef USB.

Liste des sujets

Dans l'avant-dernière colonne, code couleur: vert: sujet attribué, orange: appariement fait, encadrant du projet à contacter, rouge: recherche d'appariement

Numéro Titre Encadrants Étudiants Description Affecté à Rapport reçu
1 Optimisation des performances de CADNA en Fortran Pacôme Eberhart & Fabienne Jézéquel 2 sujet PDF attribué Ahmim / Belhadj 64:02
2 Le plus grand rectangle Pierre Fortin 2 ci-dessous attribué Sun / Zhou oui
3 Portage d’un code de simulation numérique sur le cloud Sethy Montan 2 ci-dessous attribué Ben Hammou / Ettahiri oui
4 Diviser et Régner sur OpenMP Lokmane Abbas Turki 2 sujet PDF attribué Yu C / Yu X 00:04
5 Calcul de pseudospectres Stef Graillat 2 sujet PDF attribué Nour / Bocoum oui
6 Manipulation de suites P-récursives avec SageMath Marc Mezzarobba 2 sujet PDF attribué Caristan / Lamoureux oui
7 Évaluation de la distribution d'une variable aléatoire à travers un filtre numérique Thibault Hilaire 2 sujet PDF
8 Implémentation cryptologique sur système embarqué Guénaël Renault 2 sujet PDF attribué Eberhart / del Pino oui
9 Codes Correcteurs et Crypto Guénaël Renault 2 sujet PDF attribué Launey / Kaoukabi oui
10 Implantation efficace de l'Algorithme de Berlekamp et Massey Jérémy Berthomieu 2 sujet PDF attribué Lacour / Toma oui
11 Résolution de systèmes polynomiaux bi-variés: algorithmes et implantation haute-performance Mohab Safey El Din 2 sujet PDF attribué Lucas-Duplessis / Azcurra 00:33
12 Sommes de carrés et certificats de positivité Mohab Safey El Din 2 sujet PDF attribué Bouattour / Ta oui
13 Initiation à la Cryptanalyse Algébrique Jean-Charles Faugère et Ludovic Perret 3 ci-dessous attribué Lhuillery / Bile oui

Sujet 1: Optimisation des performances de CADNA en Fortran

Encadrants: Pacôme Eberhart & Fabienne Jézéquel
Nombre d'étudiants prévus pour le projet : 2
Description: sujet PDF

Sujet 2: Le plus grand rectangle

Encadrant:
Pierre Fortin, Pierre
Nombre d'étudiants prévus pour le projet: 2
Pré-requis: connaissances en programmation en C/C++, les connaissances en parallélisme seront abordées dans l'UE HPC (en parallèle du projet), motivation forte pour le HPC attendue
Description générale et travail à effectuer :

Ce projet aborde un problème d’algorithmique simple : le calcul du plus grand rectangle à l'intérieur d'un nuage de points (le nombre de points N pouvant atteindre plusieurs millions). Ce problème, qu’on rencontre par exemple dans des concours de programmation (séquentielle), permet en effet d’aborder différents algorithmes, plus ou moins efficaces en séquentiel. Or ces différents algorithmes présentent un « potentiel » de parallélisation très variable. Le but de ce projet est donc d’implémenter des versions séquentielles puis parallèles de ces algorithmes, sur CPU muli-coeur, afin de les comparer et de déterminer si et comment l'impact du parallélisme modifie le classement (en termes de temps de calcul) de ces divers algorithmes.

On s'intéressera d'abord à une parallélisation multi-thread en OpenMP sur un PC multi-coeur. On pourra étendre cette approche aux nouveaux processeurs Intel Xeon Phi contenant jusqu'à 72 coeurs (288 threads matériels).
On pourra ensuite déployer le calcul sur une grappe de noeuds multi-coeurs (via MPI), et éventuellement utiliser les unités SIMD des CPU.

Sujet 3: Portage d’un code de simulation numérique sur le cloud (étude de faisabilité et analyse des performances)

Encadrant:
Sethy Montan (ANEO)
Nombre d'étudiants prévus pour le projet: 2
Description:

L’idée est de partir d’un code utilisé dans le cadre du benchmark PRACE, de l’installer sur le Cloud ( a priori Azure) et puis d’étudier les performance. On analysera alors les performances par rapport aux données publiées dans la littérature. Les critères d’analyse ne se limiteront pas uniquement à la performance. On estimera également la facilité de prise en charge l’application et son installation dans le cloud. Dans un premier temps l’étudiant devra donc prendre en main le cloud et la mise en place d’un cluster dans le Cloud.

Il s'agit d'acquérir une première expérience dans le Cloud, de prendre en main une application de référence et de faire des études de performances et les analyser. Le sujet comporte peu de développement mais pour communiquer avec le Cloud il faut généralement écrire des petits codes C# et faire preuve d'autonomie.

Sujet 4: Diviser et Régner sur OpenMP

Encadrant: Lokmane Abbas Turki
Nombre d'étudiants prévus pour le projet : 2
Description: sujet PDF

Sujet 5: Calcul de pseudospectres

Encadrant: Stef Graillat
Nombre d'étudiants prévus pour le projet : 2
Description: sujet PDF

Sujet 6: Manipulation de suites P-récursives avec SageMath

Encadrant: Marc Mezzarobba
Nombre d'étudiants prévus pour le projet : 2
Description: sujet PDF

Sujet 7: Évaluation de la distribution d'une variable aléatoire à travers un filtre numérique

Encadrant: Thibault Hilaire
Nombre d'étudiants prévus pour le projet : 2
Description: sujet PDF

Sujet 8: Implémentation cryptologique sur système embarqué

Encadrant: Guénaël Renault
Nombre d'étudiants prévus pour le projet : 2
Description:sujet PDF

Sujet 9: Codes Correcteurs et Crypto: Implémentation d'une cryptanalyse

Encadrant: Guénaël Renault
Nombre d'étudiants prévus pour le projet : 2
Description:sujet PDF

Sujet 10: Algorithme de Berlekamp et Massey pour les codes correcteurs

Encadrants: Jérémy Berthomieu
Nombre d'étudiants prévus pour le projet : 2
Description: sujet PDF

Sujet 11: Résolution de systèmes polynomiaux bi-variés: algorithmes et implantation haute-performance

Encadrant: Mohab Safey El Din
Nombre d'étudiants prévus pour le projet : 2
Description:sujet PDF

Sujet 12: Sommes de carrés et certificats de positivité: le cas des polynômes univariés

Encadrant: Mohab Safey El Din
Nombre d'étudiants prévus pour le projet : 2
Description:sujet PDF

Sujet 13 : Initiation à la Cryptanalyse Algébrique

Encadrants: Jean-Charles Faugère et
Ludovic Perret
Nombre d'étudiants: 3
Description:

L'objectif de la cryptographie est de fournir les outils (cryptosystèmes) permettant de protéger les données numériques qui circulent à travers un canal non-sécurisé; typiquement Internet. Un problème fondamental en cryptographie est aussi d’évaluer la robustesse des cryptosystèmes contre les techniques les plus puissantes.

La cryptanalyse algébrique est une méthode générale qui permet d’évaluer la sécurité d'une vaste gamme de cryptosystèmes. Cette technique relativement récente est maintenant largement considérée comme un outil fondamental en cryptanalyse. L’idée principale de cette technique est de modéliser une primitive cryptographique par un ensemble d'équations non-linéaires. Le système d’équations est construit de manière à avoir une correspondance entre les solutions de ce système et une information secrète de la primitive cryptographique considérée (par exemple, la clé secrète d'un schéma de chiffrement).

L’objectif du projet est ici d’étudier une cryptanalyse algébrique présentée dans [1] sur le problème. Plus précisément, nous allons implémenter cette attaque dans un logiciel de calcul formel comme MAGMA [2]. Nous étudierons ensuite, via des expériences, comment les paramètres du problème LWE influencent la difficulté de résolution. Finalement, nous allons voir comment adapter l’attaque de [1] sur des variantes de LWE.

Références:
  1. Martin R. Albrecht, Carlos Cid, Jean-Charles Faugère, Robert Fitzpatrick, Ludovic Perret. Algebraic Algorithms for LWE Problems. IACR Cryptology ePrint Archive 2014: 1018 (2014).
  2. Le site de Magma.