Avis de Soutenance
Monsieur Yifei SUN
Télécoms et Réseaux
Soutiendra publiquement ses travaux de thèse intitulés
Approches méthodologiques pour une communication orientée vers les objectifs
dirigés par Michel KIEFFER et Samson LASAULCE
Soutenance prévue le jeudi 21 décembre 2023 à 9h00
Lieu : Salle e.212 – Bâtiment Bouygues
CentraleSupélec 9 Rue Joliot-Curie 91192 Gif-sur-Yvette
Composition du jury
| Mme Aline ROUMY | IRISA, Rennes | Rapporteur |
| M. Didier LE RUYET | CNAM, Paris | Rapporteur |
| M. Mohammad ASSAAD | CentraleSupélec, Gif-sur-Yvette | Examinateur |
| Mme Véronica BELMEGA | Université Gustave Eiffel, Marne-la-Vallée | Examinatrice |
| M. Raphaël VISOZ | Orange, Paris | Examinateur |
| Mots-clés : |
Compression orientée objectif, communication orientée objectif, codage de source, contrôle de puissance
| Résumé : |
| Dans un schémas de communication classique, le récepteur essaie de reconstituer une version la plus proche possible des données que l’émetteur souhaite lui transmettre. L’écart est habituellement évalué à l’aide d’une mesure de distorsion telle que l’erreur quadratique moyenne. Cette mesure n’est cependant pas forcément adaptée si l’on s’intéresse à l’usage qui sera fait des données transmises. Récemment, des schémas de communication orientés vers les objectifs devant être atteints grâce aux données transmises ont été développés. Ces schémas considèrent l’utilisation finale des données transmises. L’exploitation des données reconstruites au récepteur doit permettre d’obtenir des résultats se rapprochant le plus possible de ceux qui seraient obtenus à partir des données originales. Dans une première partie de cette thèse, l’objectif correspond à un problème d’optimisation sous contraintes dépendant d’un vecteur de paramètres transmis avec un budget limité. Un schéma de compression orienté vers les objectifs est proposé. Son but est de minimiser la perte d’optimalité. Des méthodes de précodage linéaire et non linéaire sont présentées. Un schéma de quantification orienté vers les objectifs est également introduit. Le schéma de compression complet proposé est évalué sur un ensemble de données réelles et montre une réduction significative de la perte d’optimalité par rapport à des schémas classiques minimisant l’erreur quadratique moyenne de reconstruction. Une seconde partie de la thèse aborde les communications orientées vers les objectifs et plus spécifiquement le contrôle de puissance d’émission pour les systèmes opérés grâce à un contrôleur distant. Pour ce type de dispositifs, l’énergie dépensée dans les communications peut jouer un rôle important. L’objectif est de proposer et de caractériser un schéma permettant d’atteindre un compromis entre l’énergie liée au déséquilibre du système, l’énergie dépensée pour le contrôle du système, et l’énergie dépensée dans la communication d’information vers le contrôleur distant. Dans cette thèse, nous considérons un ensemble de paires système-contrôleur distant partageant le même canal radio. Les messages transmis interfèrent, ce qui conduit à des pertes de paquets. La probabilité de perte dépend de la puissance d’émission de chaque système. Dans le cas d’une paire système-contrôleur unique, et pour des systèmes dynamiques linéaires en l’entrée, nous exploitons la structure récursive de la fonction coût à optimiser pour trouver une politique optimale de contrôle de la puissance d’émission. Pour plusieurs paires système-contrôleur, une solution reposant sur la théorie des jeux est proposée. Abstract: In a conventional communication scheme, the receiver tries to reconstruct a version as close as possible to what the sender wishes to transmit. The deviation is usually evaluated using a distortion measure such as the mean square error. This measure is not necessarily appropriate, however, if we are interested in the use that will be made of the transmitted data. Recently, communication schemes have been developed that focus on the objectives to be achieved with the data transmitted. These schemes consider the final use of the data transmitted. The exploitation of the reconstructed data at the receiver should enable results to be obtained that are as close as possible to those that would be obtained from the original data. In the first part of this thesis, the objective corresponds to a constrained optimization problem depending on a vector of parameters transmitted with a limited budget. A goal-oriented compression scheme is proposed. Its aim is to minimize the optimality loss. Linear and non-linear precoding methods are presented. A goal-oriented quantization scheme is also introduced. The proposed complete compression scheme is evaluated on a real data set and shows a significant reduction in optimality loss compared to conventional schemes minimizing the mean square reconstruction error. A second part of the thesis deals with goal-oriented communications and more specifically with transmit power control for systems operated by a remote controller. For this type of device, the energy consumed in communications can become significant. The aim is to propose and characterize a scheme that achieves a compromise between the energy related to system disequilibrium, the energy expended for system control, and the energy expended in communicating information to the remote controller. In this thesis, we consider a set of remote system-controller pairs sharing the same radio channel. Transmitted messages interfere, leading to packet loss. The loss probability depends on the transmission power of each system. In the case of a single system-controller pair, and for linear dynamics, we exploit the recursive structure of the cost function to be optimized to find an optimal transmission power control policy. For multiple system-controller pairs, a game-theoretic solution is proposed. . |
