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Département d’Ingénierie des Systèmes Complexes (DISC)

Au sein de l’ISAE-SUPAERO, le Département d’ingénierie des systèmes complexes (DISC) développe des compétences en mathématiques et informatique pour l’ingénierie aéronautique et spatiale.

En enseignement comme en recherche, il s’intéresse aux modèles, méthodes et outils nécessaires pour maîtriser le comportement et les performances de systèmes complexes. Cette complexité peut être induite par le caractère multi-physiques ou multi-échelles des systèmes étudiés, leur comportement dynamique, leur structure distribuée et communicante.

Missions de formation

Le DISC est fortement impliqué dans les formations de l’ISAE-SUPAERO :

  • Dans la formation ingénieur ISAE-SUPAERO : il pilote les troncs communs mathématiques, informatique et ingénierie et entreprise (ingénierie système et gestion de projets). Pour la dernière année de cette formation, les enseignants-chercheurs du DISC contribuent aux domaines Systèmes complexes et simulation et Systèmes autonomes, ainsi qu’aux filières Sciences de la décision, Informatique Télécom Réseaux et Signaux et systèmes.
  • Dans le Master of Aerospace Engineering : le DISC a la responsabilité des parcours Aerospace systems et Systems engineering.
  • Le département pilote également les programmes des mastères spécialisés Embedded systems, Systems engineering, Aerospace project management et Management des grands projets (avec HEC).
  • Le DISC est partie prenante du master Mathématiques et Application de l’Université de Toulouse, pour les parcours Recherche opérationnelle et Recherche et innovation, ainsi que du master Réseaux et Télécommunications.
  • Enfin, le DISC organise un programme de préparation à la certification INCOSE en ingénierie système pour des étudiants des parcours ingénieur et master. Il représente l’ISAE-SUPAERO à l’Academic Council de l’INCOSE.

Le département accueille de nombreux stagiaires et projets des différentes formations dans le cadre d’activités de recherche ou d’ingénierie et permettant la mise en pratique dans ses installations.


Groupes de recherche

Fort de 26 enseignants-chercheurs et chercheurs, 36 doctorants et post-doctorants, une équipe technique de 12 personnes et d’une assistante de département, le DISC est structuré en quatre groupes de recherche de taille comparable qui couvrent les domaines scientifiques du département. Ces groupes sont porteurs de thèmes de recherche propres ou transverses qui contribuent aux axes stratégiques de l’ISAE-SUPAERO.

Le groupe MA s’intéresse à des thématiques variées : processus stochastiques (notamment les processus de Markov), optimisation numérique (multidisciplinaire, programmation non-linéaire) et calcul parallèle, stabilisation, contrôle et résolution numérique des équations aux dérivées partielles, et enfin l’ingénierie financière. Un des champs d’étude privilégiés, permettant de regrouper presque tous ces thèmes, est celui de l’étude théorique et numérique des problèmes liés aux interactions fluide-structure.

Thèmes de recherche :
- Interactions fluide-structure
- Optimisation multidisciplinaire

Les activités de recherche du groupe RESCOM se focalisent sur les problématiques de réseaux dans les contextes liés à l’aéronautique et à l’espace, c’est à dire les communications spatiales, les réseaux embarqués et les réseaux tolérants aux délais. Les résultats de ces travaux font aussi l’objet d’applications dans des systèmes plus traditionnels (Internet, réseaux sans fil, stockage distribuées, …).

Les deux thèmes de recherche portés par le groupe sont :
- Réseaux de communication aérospatiaux
- Systèmes connectés

Le groupe IpSC s’intéresse aux méthodes, processus et outils pour la spécification, la conception puis le développement des systèmes critiques à logiciel prépondérant. Il couvre tout le spectre de l’ingénierie d’un système : ingénierie système, ingénierie dirigée par les modèles, synthèse de systèmes et la simulation distribuée et temps réel de systèmes. Ses contributions sont appliquées au domaine aéronautique et spatial, mais aussi plus largement aux systèmes embarqués et cyber-physiques.

Thèmes de recherche :
- Ingénierie système : processus et modèles
- Simulation des systèmes cyber-physiques

Le groupe SD s’intéresse à la problématique de la décision pour les systèmes autonomes (planification, apprentissage, supervision) et les applications industrielles (conception, développement, opérations, etc.). Les travaux portent sur l’aide à la décision basée sur les données, depuis leur collecte jusqu’à leur interprétation. Pour cela le groupe s’appuie et contribue à des techniques de l’intelligence artificielle, la recherche opérationnelle, l’ingénierie des systèmes et la gestion de projets.

Thèmes de recherche :
- Ingénierie système : processus et modèles
- Génie industriel
- Décision, optimisation et apprentissage automatique


Thèmes scientifiques

  • Interactions fluide-structure
  • Optimisation multidisciplinaire
  • Réseaux de communication aérospatiaux
  • Systèmes connectés
  • Ingénierie système : processus et modèles
  • Simulation de systèmes cyber-physiques
  • Génie industriel
  • Décision, optimisation, apprentissage

Flux de publications scientifiques du DISC

Castiel Eyal, Simatos Florian, Borst Sem, Whiting Phil, Miclo Laurent

Induced idleness leads to deterministic heavy traffic limits for queue-based random-access algorithms

(2021) Annals of Applied Probability, 31 (2). 941-971 ISSN 1050-5164

Derennes Pierre, Morio Jérôme, Simatos Florian

Simultaneous estimation of complementary moment independent and reliability-oriented sensitivity measures

(2021) Mathematics and Computers in Simulation 721-737 ISSN 0378-4754

Diouane Youssef

A merit function approach for evolution strategies

(2021) EURO Journal on Computational Optimization, 9 ISSN 2192-4406

Zamoum Selma, Lacan Jérôme, Boucheret Marie-Laure, Dupé Jean-Baptiste, Gineste Mathieu

Complexity analysis for recent ALOHA random access techniques in satellite communications

(2020) International Journal of Satellite Communications and Networking, 39 (2). 142-159 ISSN 1542-0973

Brugnoli Andrea, Alazard Daniel, Pommier-Budinger Valérie, Matignon Denis

Port-Hamiltonian flexible multibody dynamics

(2020) Multibody System Dynamics, 51 (3). 343-375 ISSN 1384-5640

Karabaş Uygar, Diouane Youssef, Douvenot Remi

A Variational Adjoint Approach on Wide-Angle Parabolic Equation for Refractivity Inversion

(2021) IEEE Transactions on Antennas and Propagation ISSN 0018-926X

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