1. Politique de
recherche/Research Policy
La recherche au Laboratoire de Systèmes Logiques se développe selon deux axes principaux: les systèmes bio-inspirés et les systèmes reconfigurables. La bio-inspiration vise la conception de nouvelles machines informatiques douées de propriétés tout à fait originales, jusqu'alors réservées au monde vivant: l'adaptation et l'évolution (machines évolutives), la croissance, l'autoréparation et l'autoréplication (machines embryoniques) et l'apprentissage (machines neuronales).
La reconfiguration vise la conception de systèmes informatiques originaux basés sur des circuits digitaux reprogrammables, tels que les réseaux logiques programmables sur le champ (Field-programmable gate arrays ou FPGAs). Ces systèmes peuvent être taillés sur mesure pour une tâche donnée, ou peuvent s'adapter dynamiquement à des environnements changeants et à des spécifications incomplètes (robotique autonome, réseaux de neurones, etc...).
The Logic Systems Laboratory conducts research along two primary
axes: bio-inspired systems and reconfigurable systems. The first line of
research aims at developing novel bio-inspired computing machines, as well as
new computational methodologies based on ideas inspired by nature. Such systems
are endowed with capabilities usually associated with living beings, such as:
adaptation, evolution, growth, healing, replication, and learning.
The second research axis involves the design of novel reconfigurable
systems, based on high-complexity programmable digital circuits (such as
field-programmable gate arrays, or FPGAs). Such systems can be rendered
architecturally optimal for a given task, as well as dynamically adapt to
changing environments or incomplete specifications (with applications in fields
such as autonomous robotics, neural networks, and more).
Des développements du Laboratoire de Systèmes Logiques effectués en collaboration ou sur mandat de l'économie ont porté sur les domaines suivants: machines embryoniques sur réseau de processeurs programmables (Université de York et Université de Ferrara), développement et applications des réseaux logiques programmables (FPGA) de la nouvelle génération (NEC, Tokyo, Japan), systèmes reconfigurables (Hewlett Packard, Fondation Steiger), processeurs spécialisés pour le cryptage (Lightning, Lausanne), BioWatch 01, une montre géante autoréparatrice (Villa Reuge, Sainte-Croix, Fondation Leenaards, Lausanne).
Publications / Refereed
papers
[P301] M. Sipper, E.M.A. Ronald
A new species of hardware,
IEEE Spectrum, Vol. 37, No 3, March
2000, pp. 59-64.
[P302] L. Prodan, G. Tempesti, D. Mange, A.
Stauffer
Biology Meets Electronics:
The Path to a Bio-Inspired FPGA. In J. Miller et al. (Eds.), Evolvable
Systems: From Biology to Hardware, volume 1801 of Lecture Notes in Computer Science, pp. 187-196, Springer-Verlag,
Berlin, 2000.
[P303] D. Mange, M. Sipper, A. Stauffer, G.
Tempesti
Toward Robust Integrated
Circuits: The Embryonics Approach, Proceedings
of the IEEE, Vol. 88, No 4, April 2000, pp. 516-541.
[P306] C. A. Pena-Reyes, M. Sipper
Evolutionary computation
in medicine: an overview, Artificial
Intelligence in Medicine, Vol. 19, No 1, May 2000, pp. 1-23.
[P313] C. Ortega-Sanchez, D. Mange, S. Smith, A. Tyrrell
Embryonics: A Bio-Inspired
Cellular Architecture with Fault-Tolerant Properties, Genetic Programming and Evolvable Machines, Vol 1, No 3, July 2000,
pp. 187-215.
[P316] M. Sipper, E. Sanchez, J.-O. Haenni, J.-L. Beuchat, A. Stauffer, A. Pérez-Uribe
From Configurable Circuits
to Bio-Inspired Systems. In H.-N. Teodorescu, D. Mlynek, A. Kandel, and H.-J.
Zimmermann, (Eds.), Intelligent Systems
and Interfaces, pp. 91-128, Kluwer Academic Publishers, Boston, 2000.
[P317] J.-L. Beuchat,
J.-O. Haenni
Von Neumann's 29-State
Cellular Automaton: A Hardware Implementation, IEEE Transactions on Education, Vol. 43, No 3, August 2000, pp.
300-308.
[P320] M. Tomassini, M. Sipper, M. Perrenoud
On the Generation of
High-Quality Random Numbers by Two-Dimensional Cellular Automata, IEEE Transactions on Computers, Vol.
49, No 10, October 2000, pp. 1146-1151.
[P325] C. Teuscher, E. Sanchez, M. Sipper
Romero's Odyssey to Santa
Fe: from Simulation to Real Life. In M. Jamshidi, A. Maciejewski, R. Lumia, S.
Nahavandi, (Eds), Robotic and
Manufacturing Systems, TSI Press Series, Albuquerque, Vol. 10, pp. 262-267,
2000.
Annales de congrès / Proceedings
[P304] J.-L. Beuchat, J.-O. Haenni, C. Teuscher, F. J. Gomez, H. F. Restrepo, E. Sanchez
Une comparaison entre quelques implantations logicielles et matérielles de l'algorithme de chiffrement IDEA, Symposium en Architectures Nouvelles de Machines, SympA '6, Besançon, 2000, pp. 25-34.
[P307] H. F. Restrepo, F. J. Gomez, C. Teuscher, J.-O. Haenni, E. Sanchez
Una Plataforma Reconfigurable para la Ensenaza de
Sistemas Logicos, 6th
Interamerican Conference on Engineering and Technology Education, INTERTECH
2000, Cincinnati, June 2000. CD-Rom.
[P308] C. A. Pena-Reyes, M. Sipper
Applying Fuzzy CoCo to
Breast Cancer Diagnosis, Congress on
Evolutionary Computation 2000, CEC '00, Vol. No 2, San Diego, 2000, pp. 1168-1175.
[P309] D. Mange, M. Sipper, A. Stauffer, G.
Tempesti
Toward Self-Repairing and
Self-Replicating Hardware: The Embryonics Approach, Proceedings, The Second
NASA/DoD Workshop on Evolvable Hardware, pp. 205-214. IEEE Computer Society, Los Alamitos, 2000.
[P310] R. Levy, S. Lepri, E. Sanchez, G. Ritter, M.
Sipper
Slate of the Art: An
Evolving FPGA-Based Board for Handwritten-Digit Recognition, Proceedings, The Second NASA/DoD Workshop on Evolvable Hardware, pp. 237-243. IEEE Computer Society, Los Alamitos, 2000.
[P311] H. F. Restrepo, D. Mange, M. Sipper
A Self-Replicating
Universal Turing Machine: From von Neumann's Dream to New Embryonic Circuits.
In M. A. Bedau & al. (Eds.), Proceedings
of the Seventh International
Conference on Artificial Life, Artificial Life VII, pp. 3-12. The MIT
Press, Cambridge, 2000.
[P312] E. M. A. Ronald, M. Sipper
Engineering, Emergent
Engineering, and Artificial Life: Unsurprise, Unsurprising Surprise, and
Surprising Surprise. In M. A. Bedau & al. (Eds.), Proceedings of the Seventh
International Conference on Artificial Life, Artificial Life VII, pp.
523-528. The MIT Press, Cambridge, 2000.
[P314] H. F. Restrepo, D. Mange
MICTREE: A Bio-Inspired
FPGA for Embryonic Applications. In E. D. Moreno Ordonez, J. L. e Silva (Eds.), Reconfigurable Computing, CORE 2000, pp. 152-167. Fundação de
Ensino Euripides Soares da Rocha (FEESR), 2000.
[P318] L. Prodan, G. Tempesti, D. Mange, A.
Stauffer
Embryonics: Artificial Cells Made of Artificial Molecules. Fourth International Conference on Technical Informatics, CONTI 2000, pp. 99-104. Universitatii Politehnica din Timisoara (Romania), 2000.
[P319] F. J. Gomez, G. Galeano, H. F. Restrepo, J.-O. Haenni, C. Teuscher, E. Sanchez
Labomat3: un entorno
completo para el aprendizaje de tecnicas de codiseno utilizando una plataforma
reconfigurable. Tecnologias aplicadas a
la ensenanza de la electronica, TAEE 2000, Volumen II, pp. 549-552.
Universitat Autonoma de Barcelona, Barcelona, 13-15 Septiembre, 2000.
[P321] C. Ortega-Sanchez, A. Tyrrell, D. Mange, A. Stauffer, G. Tempesti
Reliability Analysis of a
Self-Repairing Embryonic Machine. 26th
Euromicro Conference, Workshop on Digital Systems Design, pp. 356-361.
Maastricht, The Nertherlands, September 2000.
[P323] C. Ciressan, E. Sanchez, M. Rajman, J.-C. Chappelier
An FPGA-based coprocessor
for the parsing of context-free grammars, IEEE
Symposium on Field-Programmable Custom Computing Machines, FCCM '00, Napa
Valley, CA, April 17-19, 2000, pp. 236-245. IEEE Computer Society.
[P324] H.F. Restrepo, R. Hoffmann, A. Perez-Uribe, C.
Teuscher, E. Sanchez
A Networked FPGA-Based
Hardware Implementation of a Neural Network Application, IEEE Symposium on Field-Programmable Custom Computing Machines, FCCM
'00, Napa Valley, CA, April 17-19, 2000, pp. 337-338. IEEE Computer
Society.
[P327] C. Ciressan, M. Rajman, E. Sanchez, J.-C. Chappelier
Towards NLP co-processing: An FPGA implementation of a context-free parser, 7e conférence annuelle sur le Traitement Automatique des Langues Naturelles, TALN 2000, Lausanne, 16-18 octobre 2000, pp. 91-100.
Autres / Others
[P299] M. Sipper, E. Sanchez
Configurable Chips Meld
Software and Hardware, Computer, Vol.
33, No 1, January 2000, pp. 120-121.
[P300] M. Sipper
Adaptation, bio-inspiration, complexity: The Terra Nova of computing science. In Prix Latsis universitaires 1999, présentation des travaux des cinq lauréats, pp. 45-52, Fondation Latsis interrnationale, No 12, 1999.
[P305] M. Sipper
A Success Story or an Old
Wives' Tale? On Judging Experiments in Evolutionary Computation, Complexity, Vol. 5, No 4, March/April
2000, pp. 31-33.
[P315] E. Ronald, M. Sipper
The Challenge of
Tamperproof Internet Computing, Computer,
Vol. 33, No 9, September 2000, pp. 98-99.
[P322] D. Mange
Fault-tolerant FPGA
architecture, Report on the Results of
Research and Development of Computing Technology for Next Generation, Real
World Computing Partnership, Tokyo, March 2000, pp. 52-53.
[P326] E.M.A. Ronald, M.
Sipper
What Use is a Turing
Chatter Box? Communications of the ACM, Vol.
43, No 10, October 2000, pp. 21-23.
Thèses / Theses
[Th 14] J.-M. Puiatti
Instruction-Level
Parallelism for Low-power Embedded Processors, Thèse No 2110, EPFL, Lausanne,
2000.
[Th 15] D. Madon
Processeur RISC Multitâche, Thèse No 2159, EPFL, Lausanne, 2000.
Contributions périodiques
D. Mange
A qui pense le silicium? Le Temps, 25 janvier 2000.
Carbon Valley, Le Temps, 7 mars 2000.
Cerveau électronique cherche cerveau, désespérément, Le Temps, 18 avril 2000.
Flon-Molard Express, Le Temps, 6 juin 2000.
La singularité de 2035, Le Temps, 22 août 2000.
L'effet papillon, Le Temps, 10 octobre 2000.
Adieu au visionnaire, Le Temps, 14 novembre 2000.
Rapports techniques / Technical reports
J.-L. Beuchat, C. Teuscher, F. Gomez, H.F. Restrepo
Un premier prototype de coprocesseur cryptographique, LSL, avril 2000.
[TR 00/339] C. Ciressan, M. Rajman, E. Sanchez
Using FPGAs for designing
an NLP coprocessor, Technical Report No 00/339, EPFL, October 2000.
C. A. Pena-Reyes
Cours "Evolutionary Fuzzy Modeling", Université des Andes, Bogota, 28 février-2 mars 2000.
E. Sanchez, H. F. Restrepo
Cours "Desarollo
de sistemas logicos basados en FPGAs", Université de Cauca, Popayan,
Colombie, 28 février-3 mars 2000.
C. A. Pena-Reyes
Cours "Evolutionary Fuzzy Modeling", Université Javeriana, Cali, Colombie, 6-9 mars 2000.
A. Stauffer
"Tutorial SOC/IP", CCSI: Centre de Compétence en Systèmes Intégrés, Journées des Systèmes Intégrés 2000, Ecole d'ingénieurs de Genève, 5-6 octobre 2000.
E. Sanchez, H. F. Restrepo
"Primer
Seminario Internacional Diseño Lógico y Prototipado utilizando FPGAs",
Universidad Pontificia Bolivariana, Medellin, Colombie, 9-13 octobre 2000.
J.-M. Puiatti
"Instruction-Level Parallelism for Low-power Embedded Processors", soutenance publique de thèse, Lausanne, 21 janvier 2000.
C. A. Pena-Reyes
"Systèmes intelligents bio-inspirés et ses applications", Université du Sinu, Monteria, Colombie, 4 mars 2000.
E. Ronald
"Intelligence artificielle et émergence", Pensée des Sciences "Acte", "Puissance" & "Virtualité" organisé par Charles Alunni, École Normale Supérieure, Paris, 8 mars 2000.
C. A. Pena-Reyes
"Systèmes intelligents bio-inspirés et ses applications", Université Autonoma, Cali, 10 mars 2000.
E.
Sanchez
"From reconfiguration
to mimicry", Workshop projet européen "The Disappearing
Computer", Bruxelles, 28 mars 2000.
D. Madon
"Multitask RISC Processor", soutenance publique de thèse, Lausanne, 5 mai 2000.
L.
Prodan
"Biology Meets
Electronics: The Path to Bio-Inspired FPGA", Evolvable Systems: From
Biology to Hardware, 3nd International Conference, ICES 2000, Edinburgh, April
17-19, 2000.
H.F.
Restrepo
"A Networked
FPGA-Based Hardware Implementation of a Neural Network Application", IEEE
Symposium on Field-Programmable Custom Computing Machines, FCCM '00, Napa, CA,
April 17-19, 2000.
M.
Capcarrère
"Artificial Life or
How to make computer flexible?", Zoological Institute of the University of
Basel, 26 avril 2000.
C. A. Pena-Reyes
"Application de la modélisation floue évolutioniste au protocole de diagnostic du cancer du sein à l'Hôpital oncologique de Barcelone", Centre National de Microélectronique, Barcelone, 31 mai 2000.
R.
Hoffmann
"Labomat 3 – A
Reconfigurable Platform for Academic Purposes", Design Automation
Conference, DAC, Los Angeles, June 5-7, 2000.
E. Sanchez, G. Tempesti, C. Teuscher
"Living Artefacts", participation au Workshop européen, Bruxelles, 9 juin 2000.
A.
Tyrrell (The
University of York)
"Bio-Inspired and
Bio-Medical Engineering", séminaire du LSL, Lausanne, 16 juin 2000.
H.
F. Restrepo
"Una Plataforma
Reconfigurable para la Ensenaza de Sistemas Logicos", 6th
Interamerican Conference on Engineering and Technology Education, INTERTECH
2000, Cincinnati, June 14-16, 2000.
J.-L.
Beuchat, J.-O. Haenni
"Une comparaison entre quelques implantations logicielles et matérielles de l'algorithme de chiffrement IDEA", 6ème Symposium sur les Architectures Nouvelles de Machines, SympA '6, Besançon, 19-22 juin 2000.
E. Sanchez
"Comparación
de implementaciones hardware y software del algoritmo de criptado IDEA",
Departamento de arquitectura de computadores, Universidad Politécnica de
Cataluña, Barcelone, 28 juin 2000.
D.
Mange (invited
speaker)
"Artificial Life:
Towards Bio-Inspired Computing Machines", Frontiers of Life, 12èmes
Rencontres de Blois, France, 25 juin-1 juillet 2000.
M.
Capcarrère
"A Statistical Study
of a Class of Cellular Evolutionary Algorithms", Genetic and Evolutionary
Computation Conference, GECCO-2000, Las
Vegas, July 8-12, 2000.
C. A. Pena-Reyes
"Applying Fuzzy CoCo
to Breast Cancer Diagnosis", Congress on Evolutionary Computation 2000,
San Diego, July 16-19, 2000.
R.
Levy
"Slate of the Art: An
Evolving FPGA-Based Board for Handwritten-Digit Recognition", The Second
NASA/DoD Workshop on Evolvable Hardware, Palo Alto, July 13-15, 2000.
D.
Mange (invited
speaker)
"Toward
Self-Repairing and Self-Replicating Hardware: The Embryonics Approach",
The Second NASA/DoD Workshop on Evolvable Hardware, Palo Alto, July 13-15,
2000.
H.
F. Restrepo
"A Self-Replicating
Universal Turing Machine: From von Neumann's Dream to New Embryonic
Circuits", Seventh International Conference on Artificial Life, Artificial
Life VII, Portland, August 1-6, 2000.
E.
M. A. Ronald
"Engineering,
Emergent Engineering, and Artificial Life: Unsurprise, Unsurprising Surprise,
and Surprising Surprise", Seventh International Conference on Artificial
Life, Artificial Life VII, Portland, August 1-6, 2000.
H.
F. Restrepo
"MICTREE: A
Bio-Inspired FPGA for Embryonic Applications", Reconfigurable Computing,
CORE 2000, Fundação de Ensino Euripides Soares da Rocha (FEESR), Marilia,
Brazil, Agosto 10 al 12 de 2000.
H.
F. Restrepo
"Projects and
experiences at the LSL-EPFL Laboratory", Reconfigurable Computing, CORE
2000, Fundação de Ensino Euripides Soares da Rocha (FEESR), Marilia, Brazil,
Agosto 10 al 12 de 2000.
"Reconfigurable
POEtic Tissue", 1er meeting du projet européen, Lausanne, EPFL,
28-29 août 2000.
M.
Sipper
"Cellular Automata
and Self-Replication", Joint Tutorial of the Sixth International
Conference on Parallel Problem Solving from Nature (PPSN 2000) and of the Sixth
International Conference on the Simulation
of Adaptive Behavior (SAB 2000), Paris, September 17, 2000.
D. Mange, G. Tempesti, C. Teuscher, M. Sipper, E. Sanchez
"Bio-informatique et bio-inspiration", visite du LSL par Dr C. Kleiber, Secrétaire d'état à la science et à la recherche, Lausanne, EPFL, 13 septembre 2000.
C.
Teuscher
"A Revival of
Turing's Forgotten Connectionist Ideas: Exploring Unorganized Machines",
Neural Network Models of Evolution, Learning, and Development, NCPW6, Liège,
September 16-18, 2000.
D. Mange
"L'irruption de la vie dans les ordinateurs: vers des machines POEtiques?", Conférence de la Société académique vaudoise, Société vaudoise des sciences naturelles, Université de Lausanne, 13 décembre 2000.
C. A. Pena-Reyes
"Intégration de techniques bio-inspirées: modélisation floue évolutionniste", Université d'Extremadura, Centre universitaire de Merida, 19 décembre 2000.
Groupe d'intérêt pour la bio-informatique (GIBI)
Cycle de conférences été 2000, EPFL, Lausanne.
A.
Langaney (Université Genève)
"L'évolution des espèces", cours "Systèmes et programmation génétiques", leçon publique, 17 mars 2000.
V.
Jongeneel (Institut suisse de
bio-informatique)
"Introduction à la génétique", cours "Systèmes et programmation génétiques", leçon publique, 24 mars 2000.
M. Tomassini (Université Lausanne)
"Algorithmes évolutionnistes: applications", cours "Systèmes et programmation génétiques", 7 avril 2000.
V.
Jongeneel (Institut suisse de
bio-informatique)
"Biologie moléculaire ou la logique du vivant", cours "Systèmes et programmation génétiques", leçon publique, 10 avril 2000.
D.
Duboule (Université Genève)
"Embryologie et différenciation cellulaire", cours "Systèmes et programmation génétiques", leçon publique, 1 mai 2000.
I.
Logoz (Laboratoire
de Biotechnologie cellulaire, EPFL)
"Le système immunitaire", cours "Systèmes et programmation génétiques", 29 mai 2000.
C. Piguet (CSEM)
"Cicatrisation et tolérance aux pannes de circuits intégrés", cours "Systèmes et programmation génétiques", 5 juin 2000.
Radio et télévision, expositions
D. Mange
Radio Suisse Romande, "L'avenir dans le rétro", 21ème siècle: avènement de l'homme-dieu? 5 janvier 2000, 18h20-19h00.
E. Sanchez
Radio Suisse Romande, "Le journal du matin", chronique sur le bilan du bug de l'an 2000,
8 janvier 2000.
Radio
Suisse Romande, "On en parle": débat sur le piratage informatique, 10
janvier 2000.
D. Mange
Télévision Suisse Romande (chaîne 1), "Les petits clics qui nous croquent", VIVA, 5 avril 2000, 20h05-21h20.
Rediffusions: 7 avril 2000, 9h00 et 10h30.
2.2.2 Mandats et expertises
M. Sipper
Membre du jury de la
thèse de doctorat "Equivalencias entre algunos sistemas complejos:
Fractales, Autómatas Celulares y Sistemas de Lindenmayer" de Alfonso
Ortega de La Puente, La Universidad Autonoma de Madrid, 23 juin 2000.
E. Sanchez
Membre du jury de la thèse de doctorat "Evaluation de fonctions élémentaires: algorithmes et implémentations" de Laurent Imbert, Laboratoire d'informatique de Marseille, Université d'Aix-Marseille I, 23 mai 2000.
E. Sanchez
Membre du jury de
la thèse de doctorat "Técnicas de reducción de complejidad de filtros
digitales no recursivos: Estudio, diseño y
síntesis lógica" de Marcos Antonio Martinez
Peiró, Universidad Politécnica de Valencia, 28 juin 2000.
D. Mange
Membre du jury de la thèse de doctorat "Un modèle de programmation parallèle, cellulaire, hiérarchique" de Paul-Jean Cagnard, EPFL, 20 décembre 2000.
Distinctions
R. Hoffmann
Prix Steria Informatic
C. Teuscher
Prix Fondation Edwin Annaheim
Prix Jean Landry
Prix de la Société suisse des Informaticiens
DM/MT 22/8/2001