L'informatique au service du bien-être collectif et du développement personnel.
La Faculté d'informatique a pour vision celle d'un monde dans lequel l'usage intensif et croissant de l'informatique est orienté vers le bien-être collectif et le développement personnel. Sa mission est de contribuer à cette orientation au travers de la formation, la recherche scientifique et le service à la société.
Les études
Choisir d'étudier l'informatique c'est vous garantir un accès immédiat à un métier passionnant aux multiples facettes. Au travers d'une d'offre d'enseignement complète – bachelier, masters, master de spécialisation et doctorat – la Faculté d'informatique vous offre une formation de qualité basée sur la rigueur scientifique et l'esprit critique, tout en insistant sur l'interdisciplinarité et la responsabilité sociétale.
La recherche
La Faculté d'informatique a pour mission d'assurer une recherche scientifique de pointe, ouverte à la création et à l'intégration des connaissances qui nourrit l'enseignement, l'innovation technologique et le débat de société.
Service à la société
La Faculté d'informatique contribue au développement de notre environnement social, économique, technologique et politique par la diffusion des connaissances et le conseil tant au niveau régional, national et international. Par la synergie entre chercheurs et industriels, par la mise à disposition de savoir et de savoir-faire, elle participe à de nombreuses missions de service à la société.
International
L’ouverture de la Faculté d’informatique à l’international est fondamentale pour le développement de ses activités d’enseignement et de recherche.
Organisation
La Faculté d'informatique s'est organisée afin de pouvoir gérer ses missions de manière optimale. Elle compte une centaine de membres au service de l'enseignement, de la recherche et du service à la société.
Le mot du Doyen
L'informatique est une clé de compréhension, de progrès et de responsabilité face aux défis et aux enjeux de notre société.
Animation
Une série d’événements et d’acteurs gravitent autour de la Faculté d’informatique.
À la une
Événements
Soutenance publique de thèse de doctorat en informatique - Davoud Alahvirdi
A Drone-based System for Autonomous Monitoring and Management of Urban Traffic
Abstract
The design of a content-aware urban traffic management and monitoring system based on a swarm of drones is a challenging problem due to real-time data processing, multi-agent coordination, and decision-making under dynamic conditions. The complexity of this design problem increases with the number of options and the number of cues that traffic controllers have to consider to make a decision. The research work presented in this thesis addresses this challenge by exploring the potential of swarm intelligence and reinforcement learning-based controllers as design tools for developing adaptive content-aware decision-making mechanisms for urban traffic management and monitoring using a swarm of drones. The main objective is to design distributed control mechanisms that support the emergence of robust, scalable, and effective autonomous traffic monitoring and management while proposing and evaluating some alternative solutions with respect to previous research works. In particular, we propose alternative solutions to elements such as the use of predefined correlations between traffic dynamics and driving features, as well as the use of fixed monitoring mechanisms, such as cameras or radar sensors, combined with fixed control strategies.
As far as it concerns the monitoring of traffic, this thesis focuses on the evaluation of swarms of drones for traffic data collection. As far as it concerns the management of traffic, this thesis focuses on the evaluation of two traffic control methodologies applied to three different urban scenarios. The control methodologies are: the centralised simultaneous perturbation stochastic approximation (SPSA), and the decentralised Deep Q-Network (DQN). Briefly, in the former method, the agents operating on traffic, collectively evaluate the effects of their actions on traffic quality, to update their decision-making policy. The latter method requires agents operating on traffic to collectively select the best action among several alternatives based on the actions' estimated quality.
In the centralised SPSA controller, we investigate both single and multi-agent intersection maps by using a cell transition traffic model (CTM) to simulate traffic. The experimental results indicate that the proposed drone-based traffic controller can successfully mitigate traffic jams and coordinate the swarm of drones, despite constraints on individual exploration and limited communications in a single urban intersection. However, in multi-urban intersections, the reduction of traffic in one direction inevitable generate traffic problems in other parts of the road network due to a lack of coordination among agents operating on traffic. The study also highlights the trade-off between adjacent intersections in the traffic pattern, where limiting communication can improve the swarm's adaptability to changes. The evolved optimisation controllers outperform traditional mechanisms, such as the fixed traffic timing, in terms of accuracy, speed of convergence, different vehicle input rates, and variations in the traffic model.
In the second scenario, we first evaluate the performance of a centralised SPSA controller under realistic traffic dynamics using the Vissim simulator to simulate road traffic, rather than the CTM model. The aim is to evaluate the robustness of the controller against external disturbances arising from heterogeneous driving behaviour. Next, we design and analyse a decentralised DQN controller for a multi-agent intersection map by using the Vissim simulator. In this scenario, we extend the investigation to a more complex task in which drones must collectively transfer the collected data between intersections, and each agent selects its timing action based on both its own traffic data and information shared by other agents. The evolved drone-based DQN controllers enable the traffic units to learn about perceptual driving behaviour and external disturbances from the Vissim traffic model. The results demonstrate the robustness and scalability of the evolved strategy under various conditions, including different initial conditions and driving behaviours. The swarm of drones also demonstrates adaptability to changes in traffic conditions, although this adaptability depends on the specific nature of the traffic dynamics and the information shared by other agents in the decision-making process.
In the final scenario, we investigate multi-intersection traffic control on a simulated real map of the Belgian city Namur, using a decentralised Deep Q-Network controller for traffic management and a swarm of drones for monitoring. The traffic model incorporates realistic features such as vehicle acceleration and deceleration, lane-changing behaviour, and heterogeneous vehicle types. External disturbances, including parking events and pedestrian crossings, are also considered. The results demonstrate that the proposed autonomous traffic management and monitoring system is robust against disturbances and scalable to real urban areas. The study also highlights the effect of using a swarm of drones for data monitoring, compared with the same control strategy employing fixed cameras, in terms of convergence performance.
In conclusion, this thesis contributes to the field of intelligent traffic management and monitoring by evaluating the potential of a swarm of drones as an effective tool for designing adaptive and coordinated traffic control and monitoring mechanisms. In the considered scenario, the results indicate that drone-based traffic controllers outperform conventional fixed-time traffic control and fixed-camera monitoring systems in terms of robustness, scalability, and adaptability. The findings of this research have implications for developing more resilient and autonomous drone-based traffic management systems capable of making informed collective decisions in complex and dynamic urban environments.
Jury
- Prof. Elio Tuci - Université de Namur, Belgique
- Prof. Laurent Schumacher - Université de Namur, Belgique
- Prof. Marie-Ange Remiche - Université de Namur, Belgique
- Prof. Alexandre Mauroy - Université de Namur, Belgique
- Prof. Seyed Amir Tafrishi - University of Cardiff, UK
- Prof. Ahmad Fakharian - Islamic Azad University, Qazvin Iran
Soutenance publique de thèse de doctorat en informatique - Guillaume Nguyen
Harmonizing Regulations and Source Code, a Symphony of Compliance for Cyber-Physical Systems
Résumé
The increasing regulatory pressure on Cyber-Physical Systems (CPS), particularly in Europe, has transformed compliance into a critical yet complex challenge for industry stakeholders. Many of those CPS are often long-lived systems with legacy code and limited access (i.e., none) to a representative documentation. This causes a problem when those systems need to comply to newer regulatory frameworks. Indeed, current conformity assessment practices rely predominantly on documentation review and operational observations, while the analysis of software artefacts remains underexploited. This situation is accompanied by a persistent communication gap between legal experts and engineers, and a lack of systematic traceability between high-level regulatory obligations and low-level technical implementations. Such decoupling frequently results in inconsistencies detected late in the development process, increasing correction costs and delaying time-to-market. Furthermore, the growing complexity of regulations, such as the Medical Device Regulation (MDR), contributes to the perception that compliance impairs innovation.
Transitioning from theoretical frameworks to industrial implementation presents significant challenges. During this research, efforts to validate the approach in real-world production environments were troubled by restricted access to sensitive data and architectures, as well as the inherent risks of intrusive analysis in highly interconnected systems. Consequently, this thesis emphasizes a conceptual framework validated through modular prototypes and isolated CPS categories (e.g., medical devices), demonstrating the effectiveness of the proposed methods where full-scale production deployment is not yet feasible.
This thesis addresses these challenges by investigating how regulatory requirements can be transformed into structured, traceable, and partially automatable elements directly linked to software artefacts. The research adopts an industrially grounded exploratory approach structured around three main axes: (1) the formalization of regulatory requirements to bridge the semantic gap between legal and technical domains; (2) the extraction of system functionalities from source code using Large Language Models; and (3) a unified framework, supported by tool prototypes, to bridge expected system behaviour and actual implementation through evidence-based assessment.
By combining regulatory analysis, software engineering, and AI-based methods, this work contributes to redefining compliance as a continuous, traceability-driven process. Ultimately, it aims to support a paradigm shift toward "compliant-by-design'' systems, enabling earlier detection of discrepancies and a better alignment between regulatory intent and technical implementation in complex CPS environments.
Jury
- PhD, P.Eng. Jun YAN, University of Concordia, Canada
- Pr, Phd, Fuyuki ISHIKAWA, National Institute of Informatics, Japan
- Phd, Paolo ARCAINI, National Institute of Informatics, Japan
- Pr., PhD, Benoît VANDEROSE, University of Namur, Belgium
- Pr., PhD, Anthony CLEVE, University of Namur, Belgium
- Pr., PhD, Xavier DEVROEY, University of Namur, Belgium
Soutenance publique de thèse de doctorat en informatique - Tony Leclercq
Designing UI/UX guidelines for web sales configurators
La personnalisation de masse constitue aujourd’hui un paradigme industriel majeur permettant de concilier les économies d’échelle de la production de masse avec la prise en compte des besoins et des préférences individuelles des clients. Les configurateurs Web jouent un rôle central dans cette approche en permettant aux utilisateurs de personnaliser des produits ou services directement en ligne selon leurs préférences.
Les technologies de configuration ont fait l’objet de nombreuses recherches. Malheureusement, la plupart portent sur le côté du raisonnement du configurateur (également appelé backend), notamment sur la représentation des connaissances, les mécanismes de raisonnement et la résolution de contraintes. La conception de l’expérience utilisateur (UX) et des interfaces utilisateur (UI) de ces systèmes demeure relativement peu étudiée. Pourtant, de nombreuses études montrent que la qualité de l’interface influence directement l’expérience de configuration, la satisfaction des utilisateurs et la valeur perçue du produit personnalisé; mais aussi la nécessité de s'y intéresser.
Dans cette thèse, nous proposons un ensemble de recommandations visant à améliorer l’interface et l’expérience utilisateur des configurateurs Web.
Pour atteindre cet objectif, un état de l'art sur le design des configurateurs web a été réalisé afin d'identifier les manquements, et un second sur les valeurs perçues. Une introspection portant sur 100 configurateurs a été menée afin d'identifier les caractéristiques susceptibles d'influencer leur qualité. Une étude auprès d'utilisateurs et de concepteurs de configurateurs a également été menée pour identifier leurs attentes et préférences, l'étude auprès des concepteurs permettant de vérifier que ces dernières sont correctement identifiées. Une phase de prototypage a ensuite été menée afin de vérifier comment satisfaire les attentes des utilisateurs dans les interfaces des configurateurs, ainsi que les compromis parfois nécessaires. Enfin, après la conception des guidelines, celles-ci ont été testées auprès d'utilisateurs pour leur efficacité et auprès des concepteurs pour vérifier leur compréhension.
Cette recherche contribue ainsi à rapprocher les domaines des technologies de configuration et de l’interaction homme-machine. Elle fournit à la fois une meilleure compréhension des facteurs influençant l’expérience utilisateur dans les configurateurs Web et un ensemble de recommandations directement exploitables pour concevoir des configurateurs plus efficaces, plus intuitifs et davantage centrés sur les besoins des utilisateurs.
Le jury
- Prof. Patrick Heymans - Université de Namur, Belgique
- Prof. Florentin Rochet - Université de Namur, Belgique
- Prof. Bruno Dumas - Université de Namur, Belgique
- Prof. Männistö Tomi - Université d’Helsinki, Finlande
- Prof. Jean Vanderdonckt - UCLouvain, Belgique
- Prof. Dhungana Deepak - IMC – Université des Sciences Appliquées, Autriche