Projets

Numérisation durable

Ces travaux de recherche visent à soutenir la transformation numérique durable et le développement des technologies vertes.

Subvention RDC du CRSNG (2014-2017)

Chercheur principal : Abdelouahed Gherbi

Résumé :

L’infonuagique est un paradigme informatique qui permet un provisionnement à la demande et évolutif des ressources informatiques. L’infonuagique est de plus en plus acceptée par l’industrie en raison de sa flexibilité, de son efficacité et de sa capacité à réduire les OPEX (dépenses d’exploitation) et les CAPEX (dépenses en capital) de ses utilisateurs. Bien que l’infonuagique offre une solution efficace pour héberger des services informatiques non critiques, elle demeure limitée en ce qui concerne la fiabilité, notamment en ce qui a trait à la haute disponibilité pour l’hébergement d’applications télécoms et d’applications critiques en temps réel. Du point de vue des grands fournisseurs de services infonuagiques, comme Amazon, ces derniers n’ont qu’à s’assurer de la disponibilité des ressources virtuelles qu’ils proposent comme service; du point de vue des locataires de l’infonuagique, cependant, la principale préoccupation est la haute disponibilité (HD) de leurs applications déployées dans le nuage. Le premier objectif de ce projet de recherche est de définir une solution de HD qui comblera le fossé entre les aspirations des utilisateurs du nuage et les offres des fournisseurs de nuage. Afin d’atteindre cet objectif, nous définissons dans ce projet une nouvelle architecture logicielle basée sur des agents, qui permet de faire évoluer la solution HD pour répondre aux exigences strictes de l’infonuagique. De plus, dans le contexte de l’infonuagique, la haute disponibilité impose certaines exigences qui sont en conflit avec l’informatique écologique, laquelle vise une utilisation efficace des ressources et une réduction de l’empreinte environnementale des services infonuagiques. En particulier, alors que la haute disponibilité favorise la redondance et l’utilisation d’entités de secours pour éliminer les points de défaillance uniques, l’informatique verte encourage plutôt la consolidation des ressources afin d’en maximiser l’utilisation. Cela introduit un problème d’optimisation multidimensionnel qui nous pousse à chercher un compromis entre les exigences de la HD et celles de l’informatique écologique. Le deuxième objectif de ce projet de recherche consiste à intégrer la sensibilisation à l’écologie dans les solutions HD définies pour atteindre le premier objectif. Nous atteindrons cet objectif en utilisant une approche métaheuristique qui permet le placement optimal et la migration en direct des machines virtuelles du point de vue des exigences de HD et de l’informatique écologique. Nous prévoyons que les résultats de ce projet auront un impact important sur le développement et la gestion des applications logicielles de HD déployées dans le nuage et répondant aux exigences écologiques.

Grappes Mitacs (Ericsson Canada, 2019-2021)

Chercheur principal : Chamseddine Talhi

Résumé :

Ce projet fait partie de GAIA (Global Artificial Intelligence Accelerator) d’Ericsson. Il porte sur la gestion du cycle de vie des solutions d’apprentissage machine pour la surveillance d’infrastructure virtualisées.

Transport intelligent

Ces travaux de recherche visent à développer de nouvelles technologies pour prendre en charge des systèmes et des applications de transport variés tels que la gestion intelligente du trafic et la communication V2X.

Projet international (2021-2023)

Chercheuse principale : Nadjia Kara

Résumé :

Ce projet se concentre sur le développement et l’évaluation de la plateforme informatique EDGE pour les véhicules aériens sans pilote (UAV), qui comprend un ensemble de technologies de pointe pour créer de nouveaux modèles commerciaux IdO et fournir de multiples services IdO (p. ex., surveillance de la faune). Les UAV peuvent être parfaitement intégrés à de telles architectures avancées et fournir des applications basées sur l’IdO à tout moment et en tout lieu. Ils peuvent en effet être déployés dans des environnements variés (p. ex., milieux urbains ou surveillance/détection de la faune) pour recueillir et diffuser d’énormes quantités de données (p. ex., UAV avec vision par ordinateur et thermographie infrarouge). Dans de tels environnements dynamiques, les données doivent être recueillies, traitées et diffusées de manière efficace et opportune. Dans ce contexte, l’un des principaux défis sera d’assurer la collecte et la diffusion des données de manière fiable et sécurisée, tout en répondant aux besoins de performances des applications basées sur les UAV (p. ex., sensibilité élevée en matière de latence et de disponibilité des applications). Par conséquent, l’objectif principal de ce projet est de développer, démontrer et évaluer une nouvelle architecture informatique EDGE 5G pour un déploiement et une gestion efficaces et dynamiques d’applications basées sur les UAV.

Réseaux de communication

Ces travaux de recherche se concentrent sur le développement de nouvelles technologies (y compris des méthodologies, protocoles et algorithmes) pour soutenir la gestion et le déploiement efficaces et efficients de divers écosystèmes de communication (p. ex., calcul en périphérie de réseau, infonuagique, IdO, 5G/B5G).

Grappes Mitacs (Ericsson Canada, 2019-2021)

Chercheur principal : Chamseddine Talhi

Résumé :

Ce projet vise à développer des solutions pour le monitorage et l’orchestration des fonctions réseau virtualisées (VNF). Il s’inscrit dans une initiative de développement de virtualisation légère identifiée aujourd’hui par Cloud native.

Prompt (Ericsson Canada, Rogers communication inc., 2018-2020)

Chercheuse principale : Nadjia Kara

Résumé :

L’objectif principal de ce projet est de développer une plateforme de gestion dynamique des ressources pour les fonctions réseau virtualisées (VNF). Cette plateforme intègre un ensemble de mécanismes tels que l’adaptation dynamique des ressources et le placement dynamique de la chaîne de services ainsi que la modélisation et la prédiction de la charge de travail. Il permet d’automatiser la gestion des ressources dans des conditions de charge de travail et d’échéancier variables tout en répondant aux exigences de performances des différents VNF (p. ex., exigences de fiabilité et de latence).

RDC du CRSNG (Ericsson Canada, Rogers communication inc., 2016-2020)

Chercheuse principale : Nadjia Kara

Résumé :

L’objectif principal de ce projet est de définir et de valider de nouveaux mécanismes (p. ex., modèles, algorithmes et méthodologies) pour la prise en charge de la gestion dynamique des ressources pour les fonctions réseau virtualisées grâce à un provisionnement efficace et précis des ressources, tout en respectant les accords sur les niveaux de service (ANS). Ces approches réagiront à diverses fonctions réseau virtualisées dynamiques et permettront une gestion efficace et flexible des ressources. Les activités de recherche proposées apporteront plus de flexibilité à la gestion des réseaux et des services, et contribueront à réduire les coûts d’infrastructure physique, la consommation d’énergie et les délais de mise en marché pour le déploiement de nouvelles applications.

Projet Alliance du CRSNG

Chercheuse principale : Nadjia Kara

Résumé :

Ce projet permettra de développer de nouvelles technologies pour l’optimisation dynamique et conjointe des performances et de la consommation d’énergie dans une plateforme de calcul en périphérie de réseau sans serveur. Le tout doit être accompli avec des flux de travail, des charges de travail et une consommation de ressources variables dans le temps, tout en répondant aux contraintes de déploiement et de gestion des applications (p. ex., configurations des ressources, structures des flux de travail). Ces technologies permettront également d’adapter les ressources et l’exécution de leur configuration pour optimiser les coûts en ressources et en énergie tout en répondant aux exigences de performances des applications en cours d’exécution. Les technologies développées stimuleront l’évolution et l’adoption rapides de l’infrastructure de périphérie Function as a Service (FaaS) et accéléreront le délai de mise en marché des nouvelles applications sans serveur. Elles aideront les fournisseurs de calcul en périphérie de réseau FaaS à réduire leurs OPEX, car elles seront en mesure de minimiser le déploiement de l’infrastructure informatique de pointe FaaS et les coûts opérationnels (minimiser la consommation de ressources et d’énergie, déploiement et adaptation automatiques des ressources). De plus, elles fourniront une infrastructure informatique de pointe FaaS verte et fiable et fourniront de nouvelles applications sans serveur de manière durable aux clients.

Subvention à la découverte du CRSNG  (2016-2023)

Chercheuse principale : Nadjia Kara

Résumé :

Ce programme de recherche aborde des problèmes très complexes liés à l’approvisionnement et à la gestion des ressources dans les environnements de communication virtualisés distribués. De nouveaux mécanismes et outils seront développés pour permettre le provisionnement et la gestion de réseaux et de services flexibles et efficaces dans ces environnements. De nouveaux modèles et algorithmes mathématiques seront développés afin de satisfaire les multiples objectifs des environnements de communication virtualisés. De nouveaux mécanismes seront également développés pour intégrer la configuration, le provisionnement et l’optimisation des ressources grâce à la fédération d’environnements de communication virtualisés. Ce programme de recherche fournira de nouvelles approches qui faciliteront la migration vers des environnements de communication ouverts et interopérables tout en satisfaisant à la fois les fournisseurs et les clients.

Subvention à la découverte du CRSNG (mai 2019 – avril 2024)

Chercheur principal : Aris Leivadeas 

Résumé :

Au cours des dernières décennies, l’Internet a été un facteur clé dans la construction de la société mondiale de l’information et dans la croissance économique. Le mélange des technologies de l’Internet, telles que l’infonuagique, la virtualisation des fonctions réseau (VNF), l’analyse de données et l’Internet des objets (IdO), fournit les outils nécessaires pour créer une future architecture Internet centrée sur les services. L’Internet du futur devrait s’appuyer sur les technologies de virtualisation, s’éloignant ainsi des coûteux boîtiers intermédiaires matériels dédiés, tandis que l’IdO sera l’une des principales sources de génération de données dans ce paradigme de communication. Ainsi, l’objectif à long terme de cette proposition est d’établir une solution logicielle évolutive de bout en bout qui combinera élégamment différentes technologies pour fournir des services de mise en réseau avec une haute qualité de service (QoS) et un faible coût de communication.

Technologies d'IA

Ces travaux de recherche se concentrent sur le développement de technologies d’intelligence artificielle (IA) pour différents systèmes modernes (p. ex., les systèmes critiques de mobilité et de transport) et l’analyse de leur impact.

Grappe Mitacs (Iptoki, 2020-2022)

Chercheur principal : Chamseddine Talhi

Résumé :

Le projet cible l’utilisation des techniques ML (machine learning) et la technologie Blockchain pour l’authentification continue et transparente des usagers en se basant sur des modèles de reconnaissance de comportements, de démarches, etc.

Grappes Mitacs (StreamScan, 2020-2022)

Chercheur principal : Chamseddine Talhi

Ce projet vise à améliorer la compétitivité sur le marché de StreamScan en développant des solutions d’intelligence artificielle permettant une détection efficace des anomalies et une génération automatique de signatures d’attaques et de malware.

Ingénierie des systèmes

Ces travaux de recherche se concentrent sur le développement de nouvelles technologies (y compris des méthodologies, protocoles et algorithmes) pour soutenir la gestion et le déploiement efficaces et efficients de divers écosystèmes de communication (p. ex., calcul en périphérie de réseau, infonuagique, IdO, 5G/B5G).

Subvention à la découverte du CRSNG (mai 2017 – avril 2021)

Chercheur principal : Chamseddine Talhi

Résumé :

Ce projet vise à développer de nouvelles solutions d’authentification des équipements mobiles et IdO dans les réseaux mobiles de nouvelle génération.

Subvention RDC du CRSNG (ACME Engineering Prod. Ltée, 2019-2022)

Chercheur principal : Abdelouahed Gherbi

Résumé :

La vision de l’Internet des objets (IdO) est désormais une réalité fermement établie compte tenu de la variété des applications et des services fournis, notamment les villes intelligentes, les réseaux intelligents et la santé. Selon des études récentes, le secteur de l’IdO connaît une croissance exponentielle, ce qui motive de nombreux industriels et entreprises au Canada et dans le monde, y compris les partenaires industriels de ce projet, à adopter des initiatives IdO. Les systèmes IdO sont souvent l’épine dorsale de diverses applications critiques pour la sécurité telles que la surveillance des infrastructures, les réseaux intelligents ou les soins de santé intelligents, qui reposent sur les performances, la fiabilité et la prévisibilité de ces systèmes. La défaillance des systèmes IdO à ces égards peut donc avoir de graves conséquences. C’est pourquoi la fiabilité de tels systèmes est une question critique et présente des défis importants. De plus, les principaux fournisseurs de solutions IdO, tels que les partenaires industriels de ce projet, doivent prendre en charge les déploiements à grande échelle de leurs systèmes IdO auprès d’un nombre croissant de clients ayant diverses exigences quant à la fonctionnalité des systèmes et à la qualité du service. L’objectif principal de ce projet de recherche est d’étudier, de développer et de valider de nouvelles techniques d’ingénierie pour permettre le déploiement et l’exploitation automatique de systèmes IdO intelligents et fiables à grande échelle.

Subvention à la découverte du CRSNG (2017-2022)

Chercheur principal : Abdelouahed Gherbi

Résumé :

De nos jours, les systèmes logiciels sont l’épine dorsale des diverses activités de notre société moderne : qu’on pense seulement aux transports, aux communications, à la santé et au divertissement. En plus de leur complexité inhérente, ces systèmes sont de plus en plus déployés sur des plateformes d’exécution très dynamiques (ex. infonuagique) et ils interfacent avec un environnement incertain (p. ex., les systèmes cyberphysiques). Dans ce contexte, les systèmes logiciels doivent être conçus de manière à être adaptables et doivent continuellement s’assurer du respect de strictes exigences de fiabilité de fonctionnement. L’ingénierie logicielle dirigée par les modèles (IDM) est maintenant une approche bien établie; centrée sur la modélisation au moment de la conception, elle prend en charge la gestion de la complexité du système logiciel. Avec l’émergence du concept des modèles en exécution, les techniques IDM peuvent être étendues pour prendre en charge l’ingénierie de systèmes logiciels adaptatifs. Cependant, l’utilisation de ces modèles d’exécution pour prendre en charge et gérer la fiabilité des systèmes logiciels adaptatifs fait toujours face à plusieurs enjeux difficiles. Premièrement, soulignons le manque de cadre spécifique pour prendre en charge la modélisation de la fiabilité d’exécution, contrairement aux nombreux cadres standard qui existent pour la modélisation au moment de la conception. Ayant le cadre pour construire de tels modèles, il existe un besoin de techniques d’analyse efficaces qui permettent d’utiliser les modèles d’exécution de fiabilité pour générer des adaptations optimales. Troisièmement, l’exigence de fiabilité est un concept multidimensionnel englobant plusieurs dimensions, dont la disponibilité, la fiabilité, la sécurité et les performances, pour n’en citer que quelques-unes. Ces dimensions sont interdépendantes, interreliées et potentiellement conflictuelles; par conséquent, il est difficile de maintenir le modèle d'exécution de fiabilité cohérent et synchronisé avec le système tout au long des adaptations. Dans ce programme de recherche, nous proposons de tirer parti de l’approche d’ingénierie logicielle axée sur les modèles combinée au concept de modèles au moment de l’exécution afin de définir, développer et valider des techniques de modélisation pour soutenir le développement et la gestion de systèmes logiciels adaptatifs fiables.

Autres réalisations

  1. Method for VNF managers placement in large-scale and distributed NFV systems, Patent number: 11032135, Statut du brevet : octroyé/délivré, délivré en 2021, inventeurs : Mohammad Abu LebdehDiala NaboulsiRoch GlithoConstant Wette Tchouati.
  2. METHOD, APPARATUS AND SYSTEM FOR HIGH PERFORMANCE PERIPHERAL COMPONENT INTERCONNECT DEVICE RESOURCE SHARING IN CLOUD ENVIRONMENTS. United States. PCT/1B201 9/054737. 2019/06/06. Statut du brevet : en instance, Inventeurs : Xu Liu, Hibat-Allah Ounifi, Abdelouahed Gherbi, Wubin LI.
  3. Datafall: a policy-driven algorithm for decentralized placement and reorganization of replicated data. United States. WO2019122971A1. 2017/12/20. Statut du brevet : octroyé/délivré, délivré en 2019, inventeurs : Fereydoun FARRAHI MOGHADDAM, Reza FARRAHI MOGHADDAM, Wubin Li, Abdelouahed Gherbi.
  4. Pourzandi, M., Ahmed, M. F., Cheriet, M., & Talhi, C. (2018). Multi-tenant isolation in a cloud environment using software defined networking. S. Brevet no 9,912,582. Washington, DC: U.S. Patent and Trademark Office.
  5. Method and system for deploying a new service function chain based on similarities with previously deployed SFCs. Canada. W02020255025. 2020/12/08. Statut du brevet : octroyé/délivré, délivré en 2019, inventeurs : Hanan Suwi*, Nadjia Kara et Claes Edstrom.
  6. Machine Learning method for adaptive network functions placement and readjustment. Canada. W02020026140. 2020/02/10. Statut du brevet : octroyé/délivré, délivré en 2019, inventeurs : Omar Abdul Wahab*, Nadjia Kara, Claes Edstrom et Yves Lemieux.
  7. Joint placement and chaining of VNFs for virtualized systems based on scalable genetic algorithm. Canada. W02020026142. 2020/02/10. Statut du brevet : octroyé/délivré, délivré en 2019, inventeurs : Laaziz Lahlou*, Nadjia Kara, Claes Edstrom et Yves Lemieux.
  8. Unmanned Aerial Vehicle deployment Method and System. Canada. United States Patent and Trademark Office (USPTO). 2019/11/22. Statut du brevet : en instance, délivré en 2019, inventeurs : Houssem Eddine Mohamadi*, Nadjia Kara et Mohand Lagha.
  9. MACHLAREN - unsupervised MACHine Learning techniques for mAnagement of REsources in Virtualized and non-virtualized iNfrastructures. Canada. P79104. 2019/10/08. Statut du brevet : en instance, délivré en 2019, inventeurs : Laaziz Lahlou*, Imane El Mensoum*, Fawaz Khasawneh*, Nadjia Kara et Claes Edstrom.
  10. Workload modelling for cloud systems. Canada. W02019162859. 2019/08/15. Statut du brevet : octroyé/délivré, délivré en 2019, Inventeurs : Cédric St-Onge* et Nadjia Kara.
  11. Resource Needs Prediction in Virtualized Systems: Generic Proactive and Self-Adaptive Solution. Canada. W02019150343. 2019/08/12. Statut du brevet : octroyé/délivré, délivré en 2019, inventeurs : Souhila Benmakrelouf* et Nadjia Kara.
  12. Semantic detection and resolution of conflicts and redundancies in network function virtualization policies. Canada. W02020183228. 2019/03/13. Statut du brevet : octroyé/délivré, délivré en 2018, inventeurs : Hanan Suwi*, Nadjia Kara et Claes Edstrom.
  13. Generic workload periodicity detection algorithm for virtualized systems. United States. P74351, United States Patent and Trademark Office (USPTO). 2018/04/01. Statut du brevet : en instance, délivré en 2018, inventeurs : Cédric St-Onge* et Nadjia Kara.
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