Réunion


Adéquation Algorithme Architecture et approches NAS pour une IA Efficace

Date : 07 Mai 2026
Horaire : 09h40 - 17h00
Lieu : Jussieu salle 105 tour 25-26 1er étage 4 Place Jussieu 75005 Paris

Axes scientifiques :
  • Adéquation algorithme-architecture, traitements embarqués
  • Apprentissage machine

Organisateurs :

Nous vous rappelons que, afin de garantir l'accès de tous les inscrits aux salles de réunion, l'inscription aux réunions est gratuite mais obligatoire.

Inscriptions

13 personnes membres du GdR IASIS, et 10 personnes non membres du GdR, sont inscrits à cette réunion.

Capacité de la salle : 50 personnes. 27 Places restantes

Annonce

Face à l’explosion de la complexité des modèles d’IA, l’optimisation conjointe matériel-logiciel est devenue un impératif, non seulement pour respecter les contraintes strictes des systèmes embarqués (latence, mémoire), mais aussi pour garantir la sobriété énergétique des infrastructures de calcul intensif (HPC/Cloud). Cette journée scientifique explore l’Adéquation Algorithme Architecture (AAA) à travers la recherche d’architecture neuronale (NAS). Nous verrons comment l’automatisation (DNAS, proxies, approches topologiques) permet de concevoir des modèles robustes, compressés et intrinsèquement sobres, qu’ils soient destinés à l’Edge ou aux centres de données.

Appel à contributions – Thématiques suggérées :

  • Techniques de NAS sous contraintes : Approches différentiables (DNAS), évolutionnaires ou par renforcement pour l’Edge et le calcul haute performance.
  • Co-design Algorithme-Architecture : Optimisation conjointe des hyperparamètres du réseau et des paramètres matériels (accélérateurs, mémoire).
  • Compression et Accélération : Pruning structuré, quantification, distillation et implémentations efficaces (GPU, FPGA, microcontrôleurs).
  • Métriques et Estimation de Performance : Utilisation de « Zero-Cost Proxies », modèles de substitution et prédiction de latence/énergie.
  • Robustesse et Sécurité : Recherche d’architectures résilientes aux attaques adverses et gestion des biais (fréquentiels, structurels).
  • Nouvelles approches mathématiques pour l’IA : Apport de l’Analyse Topologique des Données (TDA) pour l’interprétabilité et la compression.
  • Green AI : Stratégies pour minimiser l’empreinte carbone de l’apprentissage et de l’inférence.

Orateur.ice.s invité.e.s

  • Alexandre HEUILLET (AI/Computer Vision Scientist at Stereolabs) — Differentiable Neural Architecture Search: a path to improve embedded machine vision efficiency
  • Dominique Houzet, Professeur, Grenoble INP, Gipsa-lab — Efficient Embedded Implementation of TDA for Deep Neural Networks
  • Jovita LUKASIK (Visual Computing group, University of Siegen, Germany) — Topology Learning for Multi-Objectiveness in Computer Vision

Appel à contributions.

Les personnes souhaitant présenter leurs travaux en présentations orales ou posters à cette journée sont invitées à soumettre leur proposition (titre et résumé) aux organisateurs avant le mardi 7 avril 2026 à :  nicolas.gac@universite-paris-saclay.fr et mathieu.leonardon@imt-atlantique.fr

Organisateurs

  • Nicolas Gac (SATIE, Université Paris-Saclay)
  • Mathieu Leonardon (Lab-STICC, IMT Atlantique)

Programme

9h-9h40       Accueil café


9h40-10h30   Alexandre HEUILLET (AI/Computer Vision Scientist at Stereolabs)

                       Differentiable Neural Architecture Search: a path to improve embedded machine vision efficiency

10h30-11h20  Jovita LUKASIK (Visual Computing group, University of Siegen, Germany)

                       Topology Learning for Multi-Objectiveness in Computer Vision

11h20-11h40   Pause café

11h40-12h20  Dominique HOUZET (Grenoble INP, Gipsa-lab)

Efficient Embedded Implementation of TDA for Deep Neural Networks

                        

12h20-14h00  Pause déjeuner


14h00-17h00   Présentations issues de l'appel à contributions

Résumés des contributions

Alexandre HeuilletAI/Computer Vision Scientist at Stereolabs

https://cv.hal.science/alexandre-heuillet


Titre: Differentiable Neural Architecture Search: a path to improve embedded machine vision efficiency


Abstract: The rapid proliferation of computer vision in edge devices—ranging from autonomous drones to wearable medical sensors—has created a critical tension between model accuracy and hardware constraints (especially regarding latency). While deep learning has revolutionized computer vision, the manual design of high-performance architectures is labor-intensive, intuition-driven without the certainty of an optimal solution and often results in over-parameterized models that exceed the power, thermal, and latency budgets of embedded systems.

This keynote explores Differentiable Neural Architecture Search (DNAS) as a transformative solution to this bottleneck. Unlike traditional NAS methods that rely on computationally expensive reinforcement learning or evolutionary algorithms, DNAS formulates the architecture selection process as a continuous optimization problem. By relaxing the discrete search space, we can leverage gradient-based optimization to simultaneously learn both network weights and the underlying structure yielding optimized architectures in only a few hours and allows for rapid prototyping.


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Jovita Lukasik, assistant professor, Visual Computing group, University of Siegen, Germanyhttps://jovitalukasik.github.io/


Title: Topology Learning for Multi-Objectiveness in Computer Vision


Abstract: Neural architecture search has emerged as a solution to the time-consuming trial-and-error process of manually designing architectures. Current research focuses on reducing the need for costly evaluations while efficiently exploring large search spaces through speed-up techniques, often using surrogate models for performance prediction. One such technique uses zero-cost proxies (ZCPs) to further increase evaluation efficiency. In this talk, I will present the potential of ZCPs in a multi-objective setting, with the goal of predicting not only the clean but also the robust accuracy of a neural network. In the second part of this talk, the implicit bias of classification networks will be investigated. These networks tend to prioritize high-frequency information, while adversarial training shifts the focus to low-frequency details. I will investigate the potential of steering the implicit bias of networks towards favoring low-frequency information to improve decision making based on these low-frequency information, such as shapes, which ultimately aligns more closely with human vision.


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Dominique Houzet, Professeur, Grenoble INP, Gipsa-lab


Title: Efficient Embedded Implementation of TDA for Deep Neural Networks


Abstract: La TDA fournit des descripteurs structurels compacts qui améliorent l'interprétabilité et la robustesse des réseaux profonds, notamment les CNNs, GNNs et Transformers. Les implémentations reposent sur des complexes simpliciaux ou cubiques, ou sur des approximations géométriques rapides via l'étiquetage de composantes connexes (CCL), permettant l'extraction efficace de signatures H₀ et H₁ depuis des données 2D et 3D.

Ces signatures topologiques constituent une forme de compression structurelle : elles réduisent des entrées de haute dimension à un petit ensemble d'invariants significatifs. Cette propriété a été proposée pour guider l'élagage de réseaux — en identifiant des filtres ou couches redondants — et pour améliorer la résilience adversariale en détectant les perturbations qui altèrent la topologie.

En exploitant le parallélisme GPU (CUDA, OpenMP), les pipelines TDA modernes peuvent atteindre des performances temps réel, ce qui les rend exploitables sur des systèmes embarqués ou à ressources limitées. Cette efficacité ouvre des perspectives pour la recherche d'architectures neuronales (NAS) : la compression topologique pourrait élargir l'espace de conception explorable, mais ce lien reste à ce stade une direction de recherche prospective.




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