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Private GIT Repository
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[hdrcouchot.git] / main.tex
1 %% Use the standard UP-methodology class
2 %% with French language.
3 %%
4 %% You may specify the option 'twoside' or 'oneside' for
5 %% the document.
6 %%
7 %% See the documentation tex-upmethodology on
8 %% http://www.arakhne.org/tex-upmethodology/
9 %% for details about the macros that are provided by the class and
10 %% to obtain the list of the packages that are already included. 
11
12 \documentclass[french]{spimufchdr}
13 \usepackage{dsfont}
14 \usepackage{graphicx}
15 \usepackage{listings}
16 \usepackage{tikz}
17 \usepackage{pgfplots}
18 \usepgfplotslibrary{groupplots}
19
20 %\usepackage[font=footnotesize]{subfig}
21 \usepackage[utf8]{inputenc}
22 \usepackage{thmtools, thm-restate}
23 \usepackage{multirow}
24 \usepackage{algorithm2e}
25 \usepackage{mathtools}
26
27 %\declaretheorem{theorem}
28
29 %%--------------------
30 %% Search path for pictures
31 \graphicspath{{images/},{path2/}}
32
33 %%--------------------
34 %% Definition of the bibliography entries
35 \declarebiblio{J}{Journaux internationaux avec comités de lecture}{mabiblio}
36
37 %%--------------------
38 %% Title of the document
39 \declarehdr{Title}{XX Mois XXXX}
40  
41 %%--------------------
42 %% Set the author of the HDR
43 \addauthor[couchot@femto-st.fr]{Jean-François}{Couchot}
44
45  
46 %%--------------------
47 %% Add a member of the jury
48 %% \addjury{Firstname}{Lastname}{Role in the jury}{Position}
49 \addjury{First}{Name}{Rapporteur}{Professeur à l'Université de XXX}
50 \addjury{First}{Name}{Examinateur}{Professeur à l'Université de XXX}
51  
52 %%--------------------
53 %% Change the style of the text in the list of the members of the jury.
54 %% \Set{jurystyle}{ style of the text}
55 %\Set{jurystyle}{\small}
56
57 %%--------------------
58 %% Set the University where HDR was made
59 \hdrpreparedin{Université de Technologie de Belfort-Montbéliard}
60  
61 %%--------------------
62 %% Set the English abstract
63 %\hdrabstract[english]{This is the abstract in English}
64  
65 %%--------------------
66 %% Set the English keywords. They only appear if
67 %% there is an English abstract
68 %\hdrkeywords[english]{Keyword 1, Keyword 2}
69  
70 %%--------------------
71 %% Set the French abstract
72 \hdrabstract[french]{Blabla blabla.}
73  
74 %%--------------------
75 %% Set the French keywords. They only appear if
76 %% there is an French abstract
77 %\hdrkeywords[french]{Mot-cl\'e 1, Mot-cl\'e 2}
78
79 %%--------------------
80 %% Change the layout and the style of the text of the "primary" abstract.
81 %% If your document is written in French, the primary abstract is in French,
82 %% otherwise it is in English.
83 \Set{primaryabstractstyle}{\small}
84
85 %%--------------------
86 %% Change the layout and the style of the text of the "secondary" abstract.
87 %% If your document is written in French, the secondary abstract is in English,
88 %% otherwise it is in French.
89 %\Set{secondaryabstractstyle}{\tiny}
90
91 %%--------------------
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93 %% If your document is written in French, the primary keywords are in French,
94 %% otherwise they are in English.
95 %\Set{primarykeywordstyle}{\tiny}
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97 %%--------------------
98 %% Change the layout and the style of the text of the "secondary" keywords.
99 %% If your document is written in French, the secondary keywords are in English,
100 %% otherwise they are in French.
101 %\Set{secondarykeywordstyle}{\tiny}
102
103 %%--------------------
104 %% Change the speciality of the PhD thesis
105 %\Set{speciality}{Informatique}
106  
107 %%--------------------
108 %% Change the institution
109 %\Set{universityname}{Universit\'e de Technologie de Belfort-Montb\'eliard}
110
111 %%--------------------
112 %% Add the logo of a partner or a sponsor
113 %\addpartner{partner_logo}
114 \newcommand{\JFC}[1]{\begin{color}{green}\textit{#1}\end{color}}
115 \newcommand{\vectornorm}[1]{\ensuremath{\left|\left|#1\right|\right|_2}}
116 \newcommand{\ie}{\textit{i.e.}}
117 \newcommand{\Nats}[0]{\ensuremath{\mathbb{N}}}
118 \newcommand{\Reels}[0]{\ensuremath{\mathbb{R}}}
119 \newcommand{\Zed}[0]{\ensuremath{\mathbb{Z}}}
120 \newcommand{\Bool}[0]{\ensuremath{\mathds{B}}}
121 \newcommand{\rel}[0]{\ensuremath{{\mathcal{R}}}}
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123 \newcommand{\Sec}[1]{Section\,\ref{#1}}
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128 \newcommand{\deriv}{\mathrm{d}}
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130 \newcommand{\dom}[0]{\ensuremath{\textit{dom}}}
131  \newcommand{\eqNode}[0]{\ensuremath{{\mathcal{R}}}}
132
133
134 \newcommand {\tv}[1] {\lVert #1 \rVert_{\rm TV}}
135 \def \top {1.8}
136 \def \topt {2.3}
137 \def \P {\mathbb{P}}
138 \def \ov {\overline}
139 \def \ts {\tau_{\rm stop}}
140 \def\rl{{^{.}}}
141
142 \DeclarePairedDelimiter\abs{\lvert}{\rvert}%
143 \DeclarePairedDelimiter\norm{\lVert}{\rVert}%
144
145 % Swap the definition of \abs* and \norm*, so that \abs
146 % and \norm resizes the size of the brackets, and the 
147 % starred version does not.
148 \makeatletter
149 \let\oldabs\abs
150 \def\abs{\@ifstar{\oldabs}{\oldabs*}}
151 %
152 \let\oldnorm\norm
153 \def\norm{\@ifstar{\oldnorm}{\oldnorm*}}
154 \makeatother
155
156 \newtheorem{theorem}{Théorème}
157 \newtheorem{lemma}{Lemme}
158 \newtheorem{corollary}{Corollaire}
159 \newtheorem*{xpl}{Exemple}
160
161 \newtheorem{Def}{Définition}
162
163 \begin{document}
164
165  
166
167
168
169 \chapter*{Introduction}
170
171 Blabla blabla.
172
173 \mainmatter
174
175 \part{Réseaux discrets}
176
177 \chapter{Iterations discrètes de réseaux booléens}
178
179 Ce chapitre formalise tout d'abord ce qu'est 
180 un réseau booléen (section~\ref{sec:sdd:formalisation}. On y revoit 
181 les différents modes opératoires, leur représentation à l'aide de 
182 graphes et les résultats connus de convergence).
183 Ce chapitre montre ensuite à la section~\ref{sec:sdd:mixage}
184 comment combiner ces modes pour converger aussi 
185 souvent, mais plus rapidement vers un point fixe. Les deux 
186 dernières sections ont fait l'objet du rapport~\cite{BCVC10:ir}.
187
188 \section{Formalisation}\label{sec:sdd:formalisation}
189 \input{sdd}
190
191 \section{Combinaisons synchrones et asynchrones}\label{sec:sdd:mixage}
192 \input{mixage}
193
194 \section{Conclusion}
195
196 Introduire de l'asynchronisme peut permettre de réduire le temps 
197 d'exécution global, mais peut aussi introduire de la divergence. 
198 Dans ce chapitre, après avoir introduit les bases sur les réseaux bouléens,
199 nous avons exposé comment construire un mode combinant les
200 avantage du synchronisme en terme de convergence avec les avantages 
201 de l'asynchronisme en terme de vitesse de convergence.
202
203
204
205
206 \chapter{Preuve automatique de  convergence}\label{chap:promela}
207 \input{modelchecking}
208
209
210
211
212
213
214 \part{Des systèmes dynamiques discrets 
215 au chaos} 
216
217 \chapter[Caracterisation des systèmes 
218   discrets chaotiques]{Caracterisation des systèmes 
219   discrets chaotiques pour les schémas unaires et généralisés}\label{chap:carachaos}
220
221 La suite de ce document se focalise sur des systèmes dynamiques discrets qui ne 
222 convergent pas. Parmi ceux-ci se trouvent ceux qui sont \og chaotiques\fg{}.
223 La première section  de ce chapitre rappelle ce que sont les systèmes 
224 dynamiques chaotiques et leur caractéristiques.
225 La section~\ref{sec:TIPE12}, qui est une reformulation de~\cite{guyeux10},
226 se focalise sur le schéma unaire. Elle est rappelée pour avoir un document se 
227 suffisant à lui-même.
228 La section~\ref{sec:chaos:TSI} étend ceci au mode généralisé. Pour chacun de ces modes, 
229 une métrique est définie. Finalement, la section~\ref{sec:11FCT}
230 exhibe des conditions suffisantes premettant d'engendrer 
231 des fonctions chaotiques seon le mode unaire.
232 Les sections~\ref{sec:TIPE12} et~\ref{sec:11FCT} ont été publiées 
233 dans~\cite{bcg11:ij,bcgr11:ip}.
234
235 \section{Systèmes dynamiques chaotiques selon Devaney}
236 \label{subsec:Devaney}
237 \input{devaney}
238
239 \section{Schéma unaire}\label{sec:TIPE12}
240 \input{12TIPE}
241
242 \section{Schéma généralisé}\label{sec:chaos:TSI}
243 \input{15TSI}
244
245
246 \section{Générer des fonctions chaotiques}\label{sec:11FCT}
247 \input{11FCT} 
248
249 \section{Conclusion}
250 Ce chapitre a montré que les itérations unaires sont chaotiques si
251 et seulement si le graphe $\textsc{giu}(f)$ est fortement connexe et 
252 que les itérations généralisées sont chaotiques si
253 et seulement si le graphe $\textsc{gig}(f)$ est aussi fortement connexe.
254 On dispose ainsi à priori d'une collection infinie de fonctions chaotiques.
255 Le chapitre suivant s'intéresse à essayer de prédire le comportement 
256 de telles fonctions. 
257
258
259 \chapter{Prédiction des systèmes chaotiques}
260 \input{chaosANN}
261
262
263
264
265 \part{Applications à la génération de nombres pseudo aléatoires}
266
267 \chapter{Caractérisation des générateurs chaotiques}
268 \input{15RairoGen}
269
270 \chapter{Les générateurs issus des codes de Gray}
271 \input{14Secrypt}
272
273
274
275 \part{Application au marquage de média}
276
277
278 \chapter{Des embarquement préservant le chaos}\label{chap:watermarking} 
279 \input{oxford}
280
281 \chapter{Une démarche de  marquage de PDF}
282 \input{ahmad}
283
284
285 \chapter{Une démarches plus classique de dissimulation: STABYLO}
286  \input{stabylo}
287
288 \chapter{Schéma de stéganographie: les dérivées du second ordre}
289  \input{stegoyousra}
290
291
292
293 \part{Conclusion et Perspectives}
294
295
296
297
298 \JFC{Perspectives pour SDD->Promela}
299 Among drawbacks of the method,  one can argue that bounded delays is only 
300 realistic in practice for close systems. 
301 However, in real large scale distributed systems where bandwidth is weak, 
302 this restriction is too strong. In that case, one should only consider that 
303 matrix $s^{t}$ follows the  iterations of the system, \textit{i.e.},
304 for all $i$, $j$, $1 \le i \le j \le n$,  we have$
305 \lim\limits_{t \to \infty} s_{ij}^t = + \infty$. 
306 One challenge of this work should consist in weakening this constraint. 
307 We plan as future work to take into account other automatic approaches 
308 to discharge proofs notably by deductive analysis~\cite{CGK05}. 
309
310 \JFC{Perspective ANN}
311
312 In  future  work we  intend  to  enlarge  the comparison  between  the
313 learning   of  truly   chaotic  and   non-chaotic   behaviors.   Other
314 computational intelligence tools such  as support vector machines will
315 be investigated  too, to  discover which tools  are the  most relevant
316 when facing a truly chaotic phenomenon.  A comparison between learning
317 rate  success  and  prediction  quality will  be  realized.   Concrete
318 consequences in biology, physics, and computer science security fields
319 will then be stated.
320 Ajouter lefait que le codede gray n'est pas optimal.
321 On pourrait aussi travailler à établir un classement qui préserverait 
322 le fait que deux configurations voisines seraient représentées 
323 par deux entiers voisins. Par optimisation? 
324  
325 \JFC{Perspectives pour les générateurs} : marcher ou sauter... comment on 
326 pourrait étendre, ce que l'on a déjà, ce qu'il reste à faire.
327
328
329 \JFC{prespectives watermarking : réécrire l'algo nicolas dans le formalisme
330 du chapitre 8}
331
332 % TSI 2015 
333
334
335
336 % \chapter{Conclusion}
337
338 % Blabla blabla.
339
340
341 \appendix
342
343 \chapter{Preuves sur les réseaux discrets}
344
345 \section{Convergence du mode mixe}\label{anx:mix}
346 \input{annexePreuveMixage}
347
348
349 \section{Correction et complétude de la 
350   vérification de convergence par SPIN}\label{anx:promela}
351 \input{annexePromelaProof}
352
353
354
355 \chapter{Preuves sur les systèmes chaotiques}
356
357
358 %\section{Continuité de $G_f$ dans $(\mathcal{X}_u,d)$}\label{anx:cont}
359 %\input{annexecontinuite.tex}
360
361
362 %\section{Caractérisation des fonctions $f$ rendant chaotique $G_{f_u}$ dans $(\mathcal{X}_u,d)$}\label{anx:chaos:unaire}
363 %\input{caracunaire.tex}
364
365 \section{Preuve que $d$ est une distance sur $\mathcal{X}_g$}\label{anx:distance:generalise}
366 \input{preuveDistanceGeneralisee}
367
368
369 \section{Caractérisation des fonctions $f$ rendant chaotique $G_{f_g}$ dans $(\mathcal{X}_g,d)$}\label{anx:chaos:generalise}
370 \input{caracgeneralise.tex}
371
372
373 \section{Conditions suffisantes pour un $\textsc{giu}(f)$ fortement connexe \label{anx:sccg}}
374 \input{annexesccg}
375
376
377 \chapter{Preuves sur les générateurs de nombres pseudo-aléatoires}\label{anx:generateur}
378 \input{annexePreuveDistribution}
379 \section{Codes de Gray équilibrés par induction}
380 \input{annexePreuveGrayEquilibre}
381 \input{annexePreuveStopping}
382
383 \chapter{Preuves sur le marquage de média}\label{anx:marquage}
384 \section{Le marquage est $\epsilon$-sego-secure}
385 \input{annexePreuveMarquagedhci}
386
387 \section{Le mode $f_l$ est doublement stochastique}\label{anx:marquage:dblesto}
388 \input{annexePreuveMarquagefldblement}
389
390 \section{Le marquage est correct et complet}\label{anx:preuve:marquage:correctioncompletue}
391 \input{annexePreuveMarquageCorrectioncompletude}
392 \backmatter
393
394 \section{Complexité d'Algorithmes de stéganographie}
395 \label{anx:preuve:cplxt}
396 \input{annexePreuvesComplexiteStego}
397
398
399
400 \bibliographystyle{apalike}
401 \bibliography{abbrev,biblioand}
402 \listoffigures
403 \listoftables
404 \listofdefinitions
405  
406 \end{document}
407
408
409
410
411