Center for Applied Mathematics – Ecole Polytechnique
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SIMPAS

SIMPAS

Managers : Emmanuel Gobet et Erwan Le Pennec

Equipe SIMPAS: Statistics, learning, simulation, image

 

This team brings together researchers from CMAP specializing in the field of randomness in its broadest sense. This includes data science, encompassing machine learning and artificial intelligence, as well as probabilistic models such as simulation and numerical probabilities. Their work spans a wide spectrum within these areas, ranging from the theoretical foundations of algorithms to methodological developments and the efficient implementation of numerical schemes.

 

Research Topics:

  • Machine Learning: High dimensionality, neural networks, deep learning, adaptive control, model-free stochastic control, weakly supervised learning, stochastic optimization, reinforcement learning, generative models.

  • Statistical Learning: Empirical processes, random forests, kernel methods, missing data, principal and functional component analysis, sparse estimation, federated learning, transfer learning.

  • Image and Signal: Multi-scale analysis, unsupervised classification, deep learning.

  • Bayesian Methods: Bayesian inference, Bayesian asymptotic statistics, Bayesian networks.

  • Statistical Modeling for Life Sciences: Model estimation, validation and selection, mixed-effects models, pharmacokinetics.

  • Markov Processes and Markov Chains: Numerical approximation of nonlinear dynamics (control, mean-field), dynamic programming equation, inference of continuous-time processes, hidden Markov models.

  • Uncertainty Quantification: Identification and propagation of uncertainties in numerical codes, intrusive and non-intrusive methods, chaos decomposition, Gaussian processes, metamodeling and response surface construction, numerical experiment planning, sensitivity analysis, robust optimization, risk analysis.

  • Stochastic Simulation: Particle methods, Markov Chain Monte Carlo, rare events, stochastic algorithms, bandits, Monte Carlo regression, stochastic optimization, parallel computing.

  • Generative Model in AI: Diffusion model, variational autoencoder, normalizing flows, energy model, connections with optimal transport.

  • Mathematical Statistics: Non-parametric estimation, model selection, classification, dimensionality reduction, robust statistics.

Members

Confirmed Resident Researchers:

 

Associate researchers:

  • Stéphanie Allassonnière, Professeur à l'U. Paris Descartes et PCC
  • Stéphane Crépey
  • Stéphane Girard
  • Ying Jiao
  • Matthieu Jonckheere
  • Guillaume Perrin

 

Post-docs and Engineers:

  • Mahran Rihani (2022-), (J. Garnier)
  • Ahmed Shokry (2020-), (E. Moulines)
  • Arya Akhavan (2022-), (K. Lounici)
  • Yazid Janati (2023-) (A. Oliviero-Durmus, E. Moulines)
  • Paul Mangold (2023-) (E. Moulines)
  • Andrea Bertazzi (2023-) (E. Mol

 

Phd students:

  • Ali Abboud (2022-), (J. Garnier)
  • Naoufal Acharki, (2019-), (J. Garnier)
  • Michael Allouche, (2019-2022), (E. Gobet)
  • Tom Boeken (2020-), (S. Allassonnière)
  • Wassim Bouaziz (2022-), (M. El Mhamdi, E. Moulines)
  • Raphael Carpintero Perez (2022-), (J. Garnier)
  • Guillaume Chennetier (2021-), (J. Garnier)
  • Pierre Clavier (2021-), (S. Allassonnière, E. Le Pennec)
  • Alexis Cousin (2018-2021), (J. Garnier)
  • Clément Deslandes (2020-), (K. Lounici)
  • Amin Dhaou (2021-), (E. Le Pennec, J. Garnier)
  • Ana Fernandez Baranda (2022-),
  • Orso Forghieri (2022-), (E. Le Pennec)
  • Clément Gauchy (2019-), (J. Garnier)
  • Baptiste Goujaud (2020-), (E. Dieuleveut)
  • Louis Grenioux (2022-), (M. Gabrie)
  • Corentin Houper (2018-), (J. Garnier)
  • Tom Huix, (A. Durmus, E. Moulines)
  • Maksim Kaledi (2019-), (E. Moulines)
  • Baptiste Kerleguer (2019-), (J. Garnier)
  • Paul Lartaud (2021-), (J. Garnier)
  • Thomas Mesnard (2019-) (E. Moulines)
  • Elisa Ndiaye (2021-), (E. Gobet, C. Guivarch)
  • Maxence Noble-Bourillot (2022-), (A. Oliviero-Durmus)
  • Jean Pachebat (2023-), (E. Gobet, S. Girard)
  • Gregoire Pacreau (2021-), (K. Lounici)
  • Constantin Philippenko (2019-), (A. Dieuleveut, E. Moulines)
  • Solange Pruilh (2019-), (S. Allassonnière)
  • Manon Rivoire (2020-), (E. Gobet, S. De Marco)
  • Faissal Sehbaoui  (2018-)
  • Quang Huy Tran (2021-), (R. Flamary, K. Lounici)
  • Antoine Van Biesbroeck (2022-), (J. Garnier)
  • Samuel Gruffaz (2022-) (A. Oliviero-Durmus, N. Vayatis)
  • Tom Sander (2022-) (A. Oliviero-Durmus)
  • Marta Gentiloni Silveri (2023-) (G. Conforti, A. Oliviero-Durmus, M. Sangnier)
  • Lorenzo Mancini (2023-) (A. Oliviero-Durmus, E. Moulines)
  • Antoine Sheid (2023-) (A.Oliviero-Durmus, M. Jordan, E. Boursier)
  • Aymeric Capitaine (2023-) (M. El Mhamdi, M. Jordan, E. Boursier)
  • Safwan Labbi (2023-) (E. Moulines, A.Oliviero-Durmus)

 

Extern phd students:

  • Alexis Ayme, (E. Scornet, A. Dieuleveut)
  • Bénédicte Colnet (2020-), (J. Josse, E. Scornet)
  • Dorinel Bastide (2020-), (E. Gobet)
  • Celia Escribe (2020-), (E. Gobet, J. Garnier)
  • Charu Shardul (2020-), (E. Gobet, A. Richou)
  • Gabriel Victorino-Cardoso, (E. Moulines)
  • Fleur Gaudfernau (2020-), (S. Allassonnère, E. Le Pennec)
  • Jade Guisiano, (E. Moulines)

 

Main partners and funding

Main industrial and institutional partners :

  • Air Liquide (2017- )
  • Alexion
  • APHP, (2016 - )
  • BNP Paribas (2018-2021, 2021-2024)
  • CEA Saclay (2016- )
  • Chaire Axa Data Science for Insurance Sector (2015- )
  • Chaire Data Scientist (Keyrus, Orange, Thales) (2014- )
  • Chaire Havas, Economie des nouvelles données (2013-2016)
  • Chaire Data Science Côte d’Ivoire, Orange (2017-)
  • Chaire Stress Test (BNP Paribas) (2018-)
  • Chaire Business Analytic for Future Banking (2018-)
  • Caisse Nationale de l'Assurance Maladie (CNAM) (2015- )
  • Dassault Systèmes (2016-)
  • Data Science Initiative
  • EDF
  • Hôpital européen Georges-Pompidou (HEGP)
  • Hi!Paris, Center on Data Analytics and Artificial Intelligence for Science, Business and Society (2021-)
  • Institut du Cerveau et de la Moelle épinière (ICM) / Hôpital de la Pitié Salpétrière
  • INRIA Select, INRIA Parietal, INRIA Aramis
  • Institut Imagine / Hôpital Necker (2016-)
  • INTEL (2017 - )
  • SATT Paris-Saclay (2016-2018)
  • Siebel Energy Institute (2016-2017)
  • Thales Optronic (2016 -)
  • Programme TREND-X sur la transition énergétique
  • Université Paris Descartes

Main fundings :

  • CAESARS (ANR, 2015-2019) "Contrôle et simulation des systèmes électriques, interaction et robustesse", coordinateur E. Gobet
  • DigiCosme (Labex, 2017-): Florence d’Alché-Buc, Zoltán Szabó, Arthur Tenenhaus; Prediction of Functional Outputs by Kernels
  • Dreemcare (BPI FSN, 2017-2019), E. Le Pennec
  • EANOI (ANR Blanc international, 2012-2015) "Efficient Algorithms for Nonsmooth Optimization in Imaging", A. Chambolle, avec Thomas Pock, TU. Graz
  • HealthChain (BPI FSN, 2018-2020), E. Le Pennec
  • INCa (2017-2019), “Targeting Rac-dependent actin polymerization in cutaneous melanoma”, M. Lavielle (porteur: Alexis Gautreau, X)
  • MEMIP (ANR, 2016-2019) “Modèles à effets mixtes de processus intracellulaires”, M. Lavielle (porteur: Gregory Batt, Inria)
  • MMoVNI (Digiteo, 2010-2014) "Modélisation Mathématique de la Variabilité inter-sujets en Neuro-Imagerie", S. Allassonnière
  • NoMADS (Projet Européen RISE, Mars 2018-2023) : A. Chambolle, L. Calatroni, optimisation sur des graphes, coordination à Münster, Allemagne 
  • RHU C’IL’LICO (2017-2022):  S.Allassonnière, E. Le Pennec. Approches mathématiques pour la prise en charge des ciliopathies (maladies génétiques rares). Partenariat avec Imagine, Paris Descartes, l’INSERM et Alexion
  • Siebel Grant (2016-2017) "Data Analytics and Stochastic Control for Optimal Management of Microgrid Generation and Storage Resources", E. Gobet 
  • Tandem 2 (FUI Oseo, 2013-2017), A. Chambolle, H. Haddar, M. Ovsjanikov : imagerie radar

Previous members

Previous permanent members :

  • Julie Josse (-2020)
  • Antonin Chambolle (-2020), actuellement DR CNRS au CEREMADE
  • Emmanuel Bacry (-2019), actuellement DR CNRS au CEREMADE
  • Guillaume Lecue (2012-2015), actuellement CR CNRS à l’ENSAE
  • Marc Lelarge (Chargé de Recherches INRIA, chercheur associé 2014-2016)
  • Stéphane Gaiffas (2012-2017), actuellement Professeur à l’Université Paris Diderot
  • Elodie Vernet (2017-2019)

 

Previous Phd student/PostDoc/Engineer :

  • Paul Monchot (2020-2023), (E. Le Pennec)
  • Wanqing Wang (2020-2023), (E. Gobet, M. Xu)
  • Margaux Zaffran (2020-2023), (A. Dieuleveut)
  • Clément Mantoux (2019-2022), (S. Allassonnière)
  • Rémi Besson (2016- 1019), (S. Allassonnière / E. Le Pennec)
  • Nicolas Brosse (2016- ), (E. Moulines)
  • Corentin Caillaud (2017-), (A. Chambolle)
  • Linda Chamakh (2018-2021, BNPP), (E. Gobet /  Z. Szabo), machine learning, uncertainty propagation
  • Juliette Chevallier (2016-2019), (S. Allassonnière)
  • Gregori Delipei (2016-, CEA/Saclay), (J. Garnier)
  • Margaux Faucher (2016-2019 , CEA/Saclay), encadrée par E. Gobet
  • Maxime Grangereau (2017-2021 , EDF), encadré par S. Gaubert et E. Gobet
  • Antoine Havet (2016- ), encadré par E. Moulines et M. Lerasle
  • Nikola Hrelja (2017-), CIFRE EDF, encadré par E. Moulines
  • Wei Jiang (2017- ), encadré par J. Josse et M. Lavielle
  • Belhal Karimi (2016-), encadré par M Lavielle et E Moulines
  • Igor Koval (2016- , ICM), encadré par S. Allassonnière et S. Durrleman
  • Alex Lambert (2017-), CMAP, École Polytechnique & LTCI, Télécom ParisTech; supervised by Florence d'Alché-Buc and Zoltán Szabó; topic: Statistical Learning of Vector-Valued Functions with Operator Random Fourier Features
  • Thomas Lartigue (2017-) encadré par S. Allassonnière et S. Durrleman
  • Frédéric Logé-Munerel (2017- ), encadré par E. Le Pennec
  • Jaouad Mourtada (2016 - ), encadré par S. Gaiffas et E. Scornet
  • Geneviève Robin (2016- ), encadrée par J. Josse et E. Moulines
  • Marine Zulian (2016- , Cifre Dassault Systèmes), encadrée par Marc Lavielle
  • David Barrera (2016-2018, Postdoc), MCMC and regression (E. Gobet, E. Moulines)
  • Romain Brault (2017-), CMAP, École Polytechnique & LTCI, Télécom ParisTech (F. d’Alché-Buc, Z. Szabó, A. Tenenhaus): Prediction of Functional Outputs by Kernels
  • Marco Brigham (2017-), projet Morpheo
  • Luca Calatroni (lecteur Hadamard 2017-2019) : optimisation, image
  • Philip Deeghan (2017-) , Data Science Initiative (E. Bacry)
  • Daniel de Paula Silva (2015-), Projet CNAM (E. Bacry)
  • Thierry Guillemot (2017-), projet Morpheo
  • Martin Höller (détaché de U. Graz, Autriche, sur bourse “Schrödinger”) : analyse d’images et apprentissage
  • Joon Kwon (2016- ), apprentissage et théorie des jeux
  • Max-Pol Le Brun (2017- ), projet Morpheo
  • Camille Marini (2017- 2018), projet Morpheo
  • Gaspar Massiot (2017-), French Aerospace Lab ONERA (E. Moulines, Z. Szabó, S. Lefebvre): Kernel Methods in Hyperspectral Imaging
  • Manon Michel (2017-)
  • Youcef Sebita (2016-), Projet CNAM (E. Bacry)
  • Yao Zhu (2017-2018), Ingénieur Inria, EPC Xpop
  • Massil Achab (2014-2017), PhD encadré par E. Bacry et S. Gaiffas
  • Mokhtar Alaya (2013-2016, UPMC), PhD encadré par S. Gaiffas
  • Francisco Bernal (2016-2018, Postdoc), Uncertainty Quantification (E. Gobet)
  • Martin Bompaire (2015-2018), PhD encadré par E. Bacry et S. Gaiffas
  • Esther Boccara (2016-2017), encadrée par E. Le Pennec (départ à l’étranger)
  • Romain Bompis (2010-2013), PhD encadré par E. Gobet : Développements asymptotiques pour l’approximation de processus de diffusions
  • Florian Bourgey (2017-2020), PhD encadré par E. Gobet et S. De Marco
  • Etienne Corman (2013-2016), PhD encadré par A. Chambolle et M. Ovsjanikov (LIX) : Analyse de formes 3D, mise en correspondance de formes
  • Raphael Deswartes (2014-2017), encadré par G. Lecué
  • Loïc Devilliers (2015-2018), encadré par S. Allassonnière
  • Alain Durmus (2014-2017), PhD encadré par G. Fort et E. Moulines
  • Thomas Galtier (2015-2018, EdF), PhD encadré par J. Garnier
  • Adrian Iuga (2010-2013), PhD encadré par E. Bacry et M. Hoffmann (Univ. Paris-Dauphine) : Modélisation et analyse statistique de la formation de prix à travers les échelles
  • Thibault Jaisson (2012-2015), PhD encadré par E. Bacry et M. Rosenbaum (UPMC) : Etudes de problèmes statistiques venant de la microstructure des marchés
  • Anne-Claire Jeancolas (2016-2018), ingénieur maturation SATT
  • Nicolas Kamowski (2017-2018), ingénieur maturation SATT
  • Anémone Kouakou (2017), ingénieur maturation SATT
  • Jean Lafond (2015-2016), PhD encadré par E. Moulines
  • Nicolas Landon (2009-2012), PhD encadré par E. Gobet
  • Lionel Lenotre (2016-2018), Postdoc ANR CAESARS (E. Gobet)
  • Gang Liu (2013-2016), PhD encadré par E. Gobet : Rare event simulation and numerical resolution of dynamic programming problem
  • Sophie Marque-Pucheu (2015-2018, CEA/DAM), PhD encadré par J. Garnier
  • Iacopo Mastromatteo (2014-2015), Postdoc E. Bacry statistique des carnets d'ordre
  • Gustaw Matulewicz (2014-2017), PhD encadré par S. Gaiffas et E. Gobet: stochastic graphs and estimation of sparse Ornstein-Uhlenbeck models
  • Lucie Montuelle (2011-2014, Univ. Paris Sud), PhD encadrée par E. Le Pennec
  • Joseph Mure (2015-2018, EdF), encadré par J. Garnier
  • Isaque Pimentel (2015-2018, EDF), PhD encadré par E. Gobet
  • Roque Porchetto (2015-2016), ingénieur projet pré-maturation SATT
  • Marcello Rambaldi (2016-2017), Postdoc (E.Bacry)
  • Julian Rasch, doctorant de Münster, Allemagne (Martin Burger), en stage en 2017. (Optimisation pour les problèmes inverses en traitement d’images, A. Chambolle)
  • Islem Rekik (2011-2014), PhD encadrée par S. Allassonnière et J. Wardlaw (Neuroradiologue, Univ. Edimbourg)
  • Benjamin Riu (2018-2021), PhD encadré par K. Lounici et K. Meziani
  • Jean-Baptiste Schiratti (2013-2017, ICM), PhD encadré par S. Allassonnière et S. Durrleman
  • Qihao She (2013-2016), PhD encadré par E. Gobet et N. Privault (NTU, Singapore)
  • Uladzislau Stazhinski (2016-2018), PhD encadré par E. Gobet
  • Pauline Tan (2013-2016), PhD encadrée par A. Chambolle et P. Monasse (CERTIS, ENPC) : vision stéréo, optimisation convexe.
  • Solenne Thivin (2012-2015, Univ. Paris Sud), PhD encadrée par E. Le Pennec
  • Plamen Turkedjiev (2013-2015, Postdoc), simulation des processus non-linéaires (E. Gobet)
  • Samuel Vaiter (2014-2015), Postdoc, variational regularization in signal and image processing (A. Chambolle)
  • Alain Virouleau (2015-2018), encadré par E. Bacry, S. Gaiffas et A.Guilloux
  • Hao Xu (2011-2014), PhD encadré par S. Allassonnière et B. Thirion (INRIA Parietal)