Institut Polytechnique de Paris
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Chair "Complex Systems Architecture"

Chair "Complex Systems Architecture"

Defense and security challenges

The increasing complexity of industrial and operational systems (including the interconnection of hardware and software, and the networking of organizations) requires a holistic approach, involving mastery of the concepts and principles of system architecture.

This approach encompasses many scientific disciplines, including topics such as Artificial Intelligence, system safety and security, models for system engineering, robotics, and simulation using digital twins. 

In the defense sector in particular, these systems must be robust, secure, and designed to be able to evolve with new technologies over the long term.

The ASC chair aims to advance education and research through a systematic and multidisciplinary approach to the architecture of complex systems.

Partners

Dassault Aviation, Dassault Systèmes, Naval Group, Nexter, société de KNDS, et l’Agence de l’Innovation de Défense (AID) are the patrons and partners of this chair at the Institut Polytechnique de Paris, which involves École polytechnique, ENSTA, Télécom Paris and Télécom SudParis.

The chair is led by 4 permanent faculty members, with the support of engineers and postdoctoral researchers, in order to address the complexity of the topic through a comprehensive and complementary approach.

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The project management of the ASC chair is handled by the CIEDS

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Video presentation of the chair

Available soon

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ASC chair in details :

Team members

Academic Council responsible for the Chair

Alexandre Chapoutot
Associate Professor @ ENSTA

Vincent Gauthier
Professor @ Télécom SudParis

Éric Goubault
Professor @ École polytechnique

Laurent Pautet
Professor @ Télécom Paris

Dominique Blouin
Associate professor, Télécom Paris, (s)

Natalia Kushik
Maître de conférence, Télécom SudParis, (s)

Sylvie Putot
Professor, École polytechnique, (s)

Ciprian Teodorov
Associate professor, ENSTA, (s)

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Teacher-researchers

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The support team

(recruitment in progress)

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Project management

François Plais
Directeur des opérations, CIEDS

Éloïse Berthier
Chargée de partenariats, CIEDS

Arnaud Gruet
Project Management Officer ASC, CIEDS

Marion Balladon
Chargée de communication ASC, CIEDS

Academic fields

The chair is organized around four teams in four schools across four different but complementary areas of teaching and research.

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Specific Research Projects

Over 10 procedures for exchanges and dialogues are currently underway with the aim of validating the opportunity to establish specific research projects among industrial partners, state entities, and the four involved schools.

(Details are not disclosable)

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CIEDS Research Projects

Two CIEDS projects in the fields of robotics and modeling currently involve the stakeholders of the ASC chair.

(Details are not disclosable)

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Publications

3- Correct-by-construction requirement decomposition

Georgios BAKIRTZIS

Correct-by-construction requirement decomposition / Décomposition des exigences correcte par construction

En ingénierie des systèmes, la décomposition précise des exigences est cruciale pour créer des composants de système bien définis et gérables, en particulier dans les domaines critiques pour la sécurité. Malgré ce besoin crucial, les méthodologies rigoureuses et descendantes pour décomposer efficacement des exigences complexes en sous-exigences précises et actionnables sont rares, surtout comparées à la richesse des techniques de vérification ascendantes. Dans cet article les auteurs démontrent l'efficacité et la faisabilité d'une approche correcte par construction à travers une étude de cas complète, mettant en évidence comment la méthodologie qu’ils proposent améliore l'interprétabilité, la traçabilité et la vérifiabilité des exigences du système. 
 

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2- Safety Assurance under Uncertainties From Software to Cyber-Physical/Machine Learning Systems

Jérémy DUBUT

L'assurance de la sécurité des systèmes logiciels n'a jamais été un problème aussi imminent qu'aujourd'hui. Les praticiens et les chercheurs qui travaillent sur ce problème sont confrontés à un défi unique aux systèmes logiciels modernes : les incertitudes. D'une part, la nature cyber-physique des systèmes logiciels modernes, comme l'illustrent les systèmes de conduite automatisée, impose de traiter les incertitudes environnementales et d'atténuer les risques qui en résultent. De plus, l'abondance de composants d'apprentissage automatique statistiques et d'unités massives de calcul numérique pour le raisonnement statistique, comme les réseaux de neurones profonds, rendent les systèmes difficiles à expliquer, comprendre, analyser ou vérifier.
Ce livre est le premier à fournir un aperçu complet de ces efforts unis et interdisciplinaires. En s'appuyant sur les systèmes de conduite automatisée comme exemple principal, le livre décrit diverses techniques pour spécifier, modéliser, tester, analyser et vérifier les systèmes logiciels modernes.

Dans son domaine d’expertise, Jérémy Dubut-Kross a corédigé le chapitre « Formal Specification of Temporal Properties » qui est une base pour de nombreux autres chapitres de l’ouvrage car il introduit ce que l'on appelle les spécifications formelles. Les spécifications formelles sont nécessaires chaque fois que l'on souhaite vérifier automatiquement si un système se comporte comme prévu pour une entrée donnée. Elles sont donc nécessaires dans de nombreuses méthodes de test et de vérification.
« Safety Assurance under Uncertainties » est donc un ouvrage de synthèse à retrouver dans les bibliothèques de toutes les structures impliquées dans la validation de systèmes critiques.

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1- Petri Nets and Higher-Dimensional Automata

Philipp SCHLEHUBER

Les réseaux de Petri en tant qu’automates de dimensions supérieures, Les réseaux de Petri et leurs variantes sont souvent étudiés à travers leurs sémantiques entrelacées, c'est-à-dire en considérant des exécutions où, à chaque étape, une seule transition se produit. Cela constitue clairement une lacune, car les réseaux de Petri sont un modèle de concurrence réelle. Cet article revisite la sémantique des réseaux de Petri en tant qu'automates de dimension supérieure (ADS), comme introduit par van Glabbeek, qui prennent systématiquement en compte la concurrence. Les auteurs étendent la traduction pour inclure certaines caractéristiques courantes. Ils considèrent les réseaux avec arcs inhibiteurs, sous les deux sémantiques concurrentes utilisées dans la littérature, ainsi que les réseaux auto-modifiants généralisés. Enfin, les auteurs présentent un outil qui implémente leurs traductions.

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Seminars

Séminaire Systèmes de systèmes Opération CIEDS 2025 (vidéos bientôt disponibles)

Keynote "les systèmes de systèmes de demain" par l'IGA Delphine
Lien vidéo bientôt disponible

La modélisation MBSE UAF sous CatiaMagic des systèmes de systèmes de défense par Gauthier Fanmuy (Dassault Systèmes)
Lien vidéo bientôt disponible

Utilisation des méthodes formelles pour la sureté de fonctionnement des systèmes critiques
Jérémy Dubut, École polytechnique
Nazim Benaïssa, RATP
Ingénieur DGA Vincent
Éric Goubault, École polytechnique
Lien vidéo bientôt disponible

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Séminaire 2 Complex Systems

Complex systems seminars
Title: Compositional design of society-critical systems: From autonomy to future mobility
When: June 10th at 14:30 CEST 
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Séminaire 1 Complex Systems

Complex systems seminars
Title: Compositional design of society-critical systems: From autonomy to future mobility
When: June 10th at 14:30 CEST 
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Journée Scientifique ASC 2024

Intervention École polytechnique
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Intervention ENSTA
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Intervention Télécom Paris
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Intervention Télécom SudParis
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ASC courses

2025 École polytechnique : Fillière Méthodes Formelles

Formal Methods and Foundations of Cyber-Physical Systems (FM track):


Formal methods are mathematically rigorous techniques for the specification, development, analysis and verification of software and hardware systems. Formal methods have developed deep logical and mathematical subjects such as abstract interpretation, proof methods and assistants (and higher-order logical frameworks such as Coq, Agda, Lean), model-checking and SAT/SMT algorithms, which are at the core of this track, with all the relevant semantic and algorithmic aspects.

The 5 core courses of the track among which the students should choose at least 3, provide all the necessary theoretical and practical material for proof assistants (CSC_51051_EP, Ambroise,CSC_52003_EP), abstract interpretation (CSC_51075_EP) and model-checking, SAT/SMT (CSC_51075_EP, Jeremy) with various application domains in mind: program proofs and synthesis (CSC_51051_EP, Ambroise, CSC_51075_EP, CSC_52003_EP), and validation of cyber-physical and AI based systems (CSC_51075_EP, Jeremy).

Formal methods had great success stories in designing correct systems, or finding bugs. For instance, formal methods have been instrumental in the design of the autonomous metro lines of RATP (e.g. line 14) and they are part of international standards for aeronautics such as DO178C. Formal methods have been included in the continuous development of operating systems and drivers at Microsoft - developing such tools as the SMT solver Z3 or the logical framework TLA+ for designing and proving concurrent and distributed systems. Intel has used formal methods since the discovery of the FDIV Pentium bug in 1994 and Amazon AWS systematically uses formal methods for the design and verification of its cloud services, used by 4.19 million customers worldwide in 2025.

There are now a wealth of interactions of formal methods with other branches of mathematics and computer science, that are reflected in the program of this track:

   Logics and algorithmics: most properties of interest are undecidable, but some fragments or some abstractions lead to algorithmically tractable methods. SAT/SMT are the prototype NP-complete problems but heuristics allow for practical applications at scale. Quantum computing has non-intuitive mathematical semantics and algorithmics and needs specific verification techniques for proving correctness (complements you may want to take are then e.g. INF555, INF550, MDC_51005_EP,INF560, INF571, CSC_52003_EP)

   AI based systems are in dire need for formal methods, enhancing the confidence that users can have in such systems, by proving robustness of decisions (against e.g. adversarial attacks), privacy and fairness properties, explainability etc. (complements you may want to take are e.g. INF554, MAP553, MAP555, INF581, INF581a)

   Cyber-physical systems (distributed control systems), potentially powered by AI, are systems which interact with the physical world: autonomous cars and transportation systems, smartgrid, swarms of drones, medical apparatus etc. Bugs or failure to comply with specifications may induce huge financial losses or even kill customers, meaning that formal proofs are of great interest to this field (complements you may want to take are e.g. INF559, INF563, INF558, INF565, INF568, INF571)

2024 Télécom SudParis : Complex Networks

Mots-clés : Grands Graphes, systèmes complexes, réseaux sociaux, graph du web, diffusion de l’information dans les grands graphes.
Contenu
Réseaux Complexes:
1) Lois de d’échelle
2) Rappel de théorie des graphes
3) Graphes aléatoires
4) Propriétés statistiques remarquables des grands graphes de terrain (graphe du web)
a) Effet petit monde
b) Lois d’échelle dans les grands graphes
c) Modélisation des grands graphes
d) Structure de l’internet
5) Détections de communautés dans les graphs graphes de terrain
a) Application aux réseaux sociaux en ligne
6) Navigation dans les graphes (Algorithme du PageRank)
7) Robustesse des grands systèmes
a) Panne en cascade
b) Robustesse de l’Internet
8) Mécanismes de diffusion de l’information dans les graphes (modélisation épidémie, Marketing virale dans les réseaux sociaux)
Lien cursus 1

1 Overview Testing vs. Verification
1.1 Modelling and abstracting real-world systems (1)
1.2 From systems to words, traces and languages (1)
1.3 Reduction of regular expressions to finite automata (2, p)
2 A tour through the landscape of formal methods (1)
2.1 Automata based approaches (1, 2)
2.2 Formal Proof Assistants (1)
2.3 Code analysis (1)
3 Concurrent and distributed systems
3.1 Sequential vs Concurrent execution (2)
3.2 Lamport clocks and happens-before relation (2)
3.3 Resource sharing and mutual exclusion (2, p)
3.4 Commit protocols and other distributed algorithms (3, p)
4 Design, refinement and implementation
4.1 Implementing a design (2, p)
4.2 Composition of sub-systems (3, p)
Lien cursus 2

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Contributions from the partners

The industrial partners of the ASC chair (Dassault Aviation, Naval Group, and KNDS France) participate each year through conferences or as course instructors within the Schools of the Institut Polytechnique de Paris involved.

Additionally, Dassault Systèmes provides the schools with software licenses for the roles used in courses and during projects (3DS, Catia, CatiaMagic, Dymola, etc.).

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Student's projects

2025 PSC École polytechnique / Naval Group

Sujet de physique sur les systèmes de navigation
Tuteur Naval Group

2025 PSC École polytechnique / CIEDS

Participation au challenge "Swarm rescue" du CIEDS

2025 PSC École polytechnique / Dassault Aviation

Sujet d'informatique sur le calcul de trajectoire
Tuteur Dassault Aviation

2025 PSC École polytechnique / Dassault Aviation

Sujet d'informatique sur les jumeaux numériques de structure
Tuteur Dassault Aviation

2025 PSC École polytechnique / ASC

Création d'un scénario d'anticipation de défense sur le mode de la RedTeam défense de l'AID (Saison 2)
Blue Team : DGA & AID
Tutorat ASC

2024 PSC École polytechnique / Dassault Aviation

Sujet de physique sur le givrage
Tuteur Dassault Aviation

2024 PSC École polytechnique / Dassault Aviation

Sujet de physique sur les trainées de condensation
Tuteur Dassault Aviation

2024 Cassiopée Télécom SudParis / Dassault Aviation

Participation au challenge UAV de Dassault Aviation

2024 PSC École polytechnique / Dassault Aviation

Participation au challenge UAV de Dassault Aviation

2024 École polytechnique / CIEDS

Participation au challenge "Swarm rescue" du CIEDS

2024 Cassiopée Télécom SudParis / CIEDS

Participation au challenge "Swarm rescue" du CIEDS

2024 ENSTA / Dassault Aviation

Participation au challenge UAV de Dassault Aviation
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2024 PSC École polytechnique / ASC

Création d'un scénario d'anticipation de défense sur le mode de la RedTeam défense de l'AID
Blue Team : DGA & AID
Tutorat ASC
Lire le scénario

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ASC challenge

ASC Challenge : a response to the chair's desire to disseminate the Architecture of Complex Systems in a transversal and common manner across the Schools of the Institut Polytechnique de Paris.

This challenge aims to provide participating students with knowledge in the following areas :

  •  Complexity ;
  • Systems approaches ;
  • System of Systems (SoS) approaches ;
  • Model-Based Systems Engineering (MBSE) ;
  • Comparison and evaluation of SoS architecture variants.

To access the challenge platform, click here.

The scope of the chair

The ASC Chair aims to produce new research and teaching in the field of Complex Systems Architecture.

For the partners, the stakes are multiple:

  • Strengthened partnership between four defense industry players, the Defense Innovation Agency, and the Institut Polytechnique de Paris, a framework that allows for better consideration of national sovereignty issues in light of the expectations of the Ministry of the Armed Forces;
  • Expansion of the educational offerings of the schools with the development of an attractive educational offering for students of the four IP Paris schools in the field of complex systems;
  • Greater attractiveness of the defense industry and its professions to students of IP Paris schools.

The duration of the Chair extends from July 2023 to September 2028, with a possibility of extension that must be validated by the partners.

For the partners, the advantages are multiple:

  • Bringing together and collaboration between the industrial world, the defense world, and the academic world;
  • For the industrial and defense worlds: direct access to engineering school students for better dialogue, understanding, and collaboration;
  • For the academic world, direct access to concrete defense and security issues (needs, use cases, etc.);
  • For engineering school students, direct access to companies (internships, project topics, theses, employment, etc.).

Today, many technologies and practices are dual in nature, and the time when the defense world was ahead and spun off to the civilian domain has given way to a more balanced period where many innovations emerge in the civilian universe and quickly become spin-ins to the military world.

The agreements signed between partners provide for the possibility of integrating new partners with the approval of the current partners.

The production of the chair

The Chair's publications will be made on the usual academic channels and in specialized journals. However, a link to these publications will systematically be provided on the IP Paris website of the Chair.

As the Chair is still growing, no specific training has been generated yet.

Working with the chair

The very organization of the Chair provides facilitated access between partner structures and students, doctoral students, postdoctoral researchers, and engineers for all research and/or work opportunities.

Job offers are directly published by the schools but are systematically republished on the LinkedIn page of the ASC Chair :  https://www.linkedin.com/company/chaire-asc/

The very organization of the Chair allows for the implementation of research projects in the concerned laboratories. All offers are published by the schools and systematically republished on the LinkedIn page of the ASC Chair :  https://www.linkedin.com/company/chaire-asc/

The work produced by, or under the direction of, the four teacher-researchers of the Chair will be published according to the usual modalities of academic research. Only certain very specific research projects may be subject to confidentiality agreements limiting publication.

The Chair organizes an annual scientific day dedicated to Complex Systems Architecture. The first day was held on March 22, 2024, and the interventions of the four schools involved in the Chair are accessible on the LinkedIn page of the Chair.

n addition, the Chair took part in Operation CIEDS in 2024 and will take part again with a specific workshop in 2025.

Keep in touch

By email :  asc-contact@ip-paris.fr
Via the LinkedIn ASC account messaging
By mail : Chaire ASC, CIEDS / X'Novation center, Avenue Coriolis, 91120 Palaiseau

The easiest way is to subscribe to the LinkedIn ASC page by clicking on "+follow".

 https://www.linkedin.com/company/chaire-asc/

You will thus be notified in real-time of all the Chair's news.

ASC chair on LinkedIn

Click on this link or scan the QR code

Contact details

Chaire ASC
CIEDS X'Novation Center
Avenue Coriolis
F-91120 Palaiseau
asc-contact@ip-paris.fr

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Team members

Academic Council responsible for the Chair

Alexandre Chapoutot
Associate Professor @ ENSTA

Vincent Gauthier
Professor @ Télécom SudParis

Éric Goubault
Professor @ École polytechnique

Laurent Pautet
Professor @ Télécom Paris

Dominique Blouin
Associate professor, Télécom Paris, (s)

Natalia Kushik
Maître de conférence, Télécom SudParis, (s)

Sylvie Putot
Professor, École polytechnique, (s)

Ciprian Teodorov
Associate professor, ENSTA, (s)

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Teacher-researchers

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The support team

(recruitment in progress)

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Project management

François Plais
Directeur des opérations, CIEDS

Éloïse Berthier
Chargée de partenariats, CIEDS

Arnaud Gruet
Project Management Officer ASC, CIEDS

Marion Balladon
Chargée de communication ASC, CIEDS

Academic fields

The chair is organized around four teams in four schools across four different but complementary areas of teaching and research.

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Specific Research Projects

Over 10 procedures for exchanges and dialogues are currently underway with the aim of validating the opportunity to establish specific research projects among industrial partners, state entities, and the four involved schools.

(Details are not disclosable)

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CIEDS Research Projects

Two CIEDS projects in the fields of robotics and modeling currently involve the stakeholders of the ASC chair.

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Publications

3- Correct-by-construction requirement decomposition

Georgios BAKIRTZIS

Correct-by-construction requirement decomposition / Décomposition des exigences correcte par construction

En ingénierie des systèmes, la décomposition précise des exigences est cruciale pour créer des composants de système bien définis et gérables, en particulier dans les domaines critiques pour la sécurité. Malgré ce besoin crucial, les méthodologies rigoureuses et descendantes pour décomposer efficacement des exigences complexes en sous-exigences précises et actionnables sont rares, surtout comparées à la richesse des techniques de vérification ascendantes. Dans cet article les auteurs démontrent l'efficacité et la faisabilité d'une approche correcte par construction à travers une étude de cas complète, mettant en évidence comment la méthodologie qu’ils proposent améliore l'interprétabilité, la traçabilité et la vérifiabilité des exigences du système. 
 

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2- Safety Assurance under Uncertainties From Software to Cyber-Physical/Machine Learning Systems

Jérémy DUBUT

L'assurance de la sécurité des systèmes logiciels n'a jamais été un problème aussi imminent qu'aujourd'hui. Les praticiens et les chercheurs qui travaillent sur ce problème sont confrontés à un défi unique aux systèmes logiciels modernes : les incertitudes. D'une part, la nature cyber-physique des systèmes logiciels modernes, comme l'illustrent les systèmes de conduite automatisée, impose de traiter les incertitudes environnementales et d'atténuer les risques qui en résultent. De plus, l'abondance de composants d'apprentissage automatique statistiques et d'unités massives de calcul numérique pour le raisonnement statistique, comme les réseaux de neurones profonds, rendent les systèmes difficiles à expliquer, comprendre, analyser ou vérifier.
Ce livre est le premier à fournir un aperçu complet de ces efforts unis et interdisciplinaires. En s'appuyant sur les systèmes de conduite automatisée comme exemple principal, le livre décrit diverses techniques pour spécifier, modéliser, tester, analyser et vérifier les systèmes logiciels modernes.

Dans son domaine d’expertise, Jérémy Dubut-Kross a corédigé le chapitre « Formal Specification of Temporal Properties » qui est une base pour de nombreux autres chapitres de l’ouvrage car il introduit ce que l'on appelle les spécifications formelles. Les spécifications formelles sont nécessaires chaque fois que l'on souhaite vérifier automatiquement si un système se comporte comme prévu pour une entrée donnée. Elles sont donc nécessaires dans de nombreuses méthodes de test et de vérification.
« Safety Assurance under Uncertainties » est donc un ouvrage de synthèse à retrouver dans les bibliothèques de toutes les structures impliquées dans la validation de systèmes critiques.

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1- Petri Nets and Higher-Dimensional Automata

Philipp SCHLEHUBER

Les réseaux de Petri en tant qu’automates de dimensions supérieures, Les réseaux de Petri et leurs variantes sont souvent étudiés à travers leurs sémantiques entrelacées, c'est-à-dire en considérant des exécutions où, à chaque étape, une seule transition se produit. Cela constitue clairement une lacune, car les réseaux de Petri sont un modèle de concurrence réelle. Cet article revisite la sémantique des réseaux de Petri en tant qu'automates de dimension supérieure (ADS), comme introduit par van Glabbeek, qui prennent systématiquement en compte la concurrence. Les auteurs étendent la traduction pour inclure certaines caractéristiques courantes. Ils considèrent les réseaux avec arcs inhibiteurs, sous les deux sémantiques concurrentes utilisées dans la littérature, ainsi que les réseaux auto-modifiants généralisés. Enfin, les auteurs présentent un outil qui implémente leurs traductions.

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Seminars

Séminaire Systèmes de systèmes Opération CIEDS 2025 (vidéos bientôt disponibles)

Keynote "les systèmes de systèmes de demain" par l'IGA Delphine
Lien vidéo bientôt disponible

La modélisation MBSE UAF sous CatiaMagic des systèmes de systèmes de défense par Gauthier Fanmuy (Dassault Systèmes)
Lien vidéo bientôt disponible

Utilisation des méthodes formelles pour la sureté de fonctionnement des systèmes critiques
Jérémy Dubut, École polytechnique
Nazim Benaïssa, RATP
Ingénieur DGA Vincent
Éric Goubault, École polytechnique
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Séminaire 2 Complex Systems

Complex systems seminars
Title: Compositional design of society-critical systems: From autonomy to future mobility
When: June 10th at 14:30 CEST 
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Séminaire 1 Complex Systems

Complex systems seminars
Title: Compositional design of society-critical systems: From autonomy to future mobility
When: June 10th at 14:30 CEST 
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Journée Scientifique ASC 2024

Intervention École polytechnique
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Intervention ENSTA
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Intervention Télécom Paris
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Intervention Télécom SudParis
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ASC courses

2025 École polytechnique : Fillière Méthodes Formelles

Formal Methods and Foundations of Cyber-Physical Systems (FM track):


Formal methods are mathematically rigorous techniques for the specification, development, analysis and verification of software and hardware systems. Formal methods have developed deep logical and mathematical subjects such as abstract interpretation, proof methods and assistants (and higher-order logical frameworks such as Coq, Agda, Lean), model-checking and SAT/SMT algorithms, which are at the core of this track, with all the relevant semantic and algorithmic aspects.

The 5 core courses of the track among which the students should choose at least 3, provide all the necessary theoretical and practical material for proof assistants (CSC_51051_EP, Ambroise,CSC_52003_EP), abstract interpretation (CSC_51075_EP) and model-checking, SAT/SMT (CSC_51075_EP, Jeremy) with various application domains in mind: program proofs and synthesis (CSC_51051_EP, Ambroise, CSC_51075_EP, CSC_52003_EP), and validation of cyber-physical and AI based systems (CSC_51075_EP, Jeremy).

Formal methods had great success stories in designing correct systems, or finding bugs. For instance, formal methods have been instrumental in the design of the autonomous metro lines of RATP (e.g. line 14) and they are part of international standards for aeronautics such as DO178C. Formal methods have been included in the continuous development of operating systems and drivers at Microsoft - developing such tools as the SMT solver Z3 or the logical framework TLA+ for designing and proving concurrent and distributed systems. Intel has used formal methods since the discovery of the FDIV Pentium bug in 1994 and Amazon AWS systematically uses formal methods for the design and verification of its cloud services, used by 4.19 million customers worldwide in 2025.

There are now a wealth of interactions of formal methods with other branches of mathematics and computer science, that are reflected in the program of this track:

   Logics and algorithmics: most properties of interest are undecidable, but some fragments or some abstractions lead to algorithmically tractable methods. SAT/SMT are the prototype NP-complete problems but heuristics allow for practical applications at scale. Quantum computing has non-intuitive mathematical semantics and algorithmics and needs specific verification techniques for proving correctness (complements you may want to take are then e.g. INF555, INF550, MDC_51005_EP,INF560, INF571, CSC_52003_EP)

   AI based systems are in dire need for formal methods, enhancing the confidence that users can have in such systems, by proving robustness of decisions (against e.g. adversarial attacks), privacy and fairness properties, explainability etc. (complements you may want to take are e.g. INF554, MAP553, MAP555, INF581, INF581a)

   Cyber-physical systems (distributed control systems), potentially powered by AI, are systems which interact with the physical world: autonomous cars and transportation systems, smartgrid, swarms of drones, medical apparatus etc. Bugs or failure to comply with specifications may induce huge financial losses or even kill customers, meaning that formal proofs are of great interest to this field (complements you may want to take are e.g. INF559, INF563, INF558, INF565, INF568, INF571)

2024 Télécom SudParis : Complex Networks

Mots-clés : Grands Graphes, systèmes complexes, réseaux sociaux, graph du web, diffusion de l’information dans les grands graphes.
Contenu
Réseaux Complexes:
1) Lois de d’échelle
2) Rappel de théorie des graphes
3) Graphes aléatoires
4) Propriétés statistiques remarquables des grands graphes de terrain (graphe du web)
a) Effet petit monde
b) Lois d’échelle dans les grands graphes
c) Modélisation des grands graphes
d) Structure de l’internet
5) Détections de communautés dans les graphs graphes de terrain
a) Application aux réseaux sociaux en ligne
6) Navigation dans les graphes (Algorithme du PageRank)
7) Robustesse des grands systèmes
a) Panne en cascade
b) Robustesse de l’Internet
8) Mécanismes de diffusion de l’information dans les graphes (modélisation épidémie, Marketing virale dans les réseaux sociaux)
Lien cursus 1

1 Overview Testing vs. Verification
1.1 Modelling and abstracting real-world systems (1)
1.2 From systems to words, traces and languages (1)
1.3 Reduction of regular expressions to finite automata (2, p)
2 A tour through the landscape of formal methods (1)
2.1 Automata based approaches (1, 2)
2.2 Formal Proof Assistants (1)
2.3 Code analysis (1)
3 Concurrent and distributed systems
3.1 Sequential vs Concurrent execution (2)
3.2 Lamport clocks and happens-before relation (2)
3.3 Resource sharing and mutual exclusion (2, p)
3.4 Commit protocols and other distributed algorithms (3, p)
4 Design, refinement and implementation
4.1 Implementing a design (2, p)
4.2 Composition of sub-systems (3, p)
Lien cursus 2

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Contributions from the partners

The industrial partners of the ASC chair (Dassault Aviation, Naval Group, and KNDS France) participate each year through conferences or as course instructors within the Schools of the Institut Polytechnique de Paris involved.

Additionally, Dassault Systèmes provides the schools with software licenses for the roles used in courses and during projects (3DS, Catia, CatiaMagic, Dymola, etc.).

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Student's projects

2025 PSC École polytechnique / Naval Group

Sujet de physique sur les systèmes de navigation
Tuteur Naval Group

2025 PSC École polytechnique / CIEDS

Participation au challenge "Swarm rescue" du CIEDS

2025 PSC École polytechnique / Dassault Aviation

Sujet d'informatique sur le calcul de trajectoire
Tuteur Dassault Aviation

2025 PSC École polytechnique / Dassault Aviation

Sujet d'informatique sur les jumeaux numériques de structure
Tuteur Dassault Aviation

2025 PSC École polytechnique / ASC

Création d'un scénario d'anticipation de défense sur le mode de la RedTeam défense de l'AID (Saison 2)
Blue Team : DGA & AID
Tutorat ASC

2024 PSC École polytechnique / Dassault Aviation

Sujet de physique sur le givrage
Tuteur Dassault Aviation

2024 PSC École polytechnique / Dassault Aviation

Sujet de physique sur les trainées de condensation
Tuteur Dassault Aviation

2024 Cassiopée Télécom SudParis / Dassault Aviation

Participation au challenge UAV de Dassault Aviation

2024 PSC École polytechnique / Dassault Aviation

Participation au challenge UAV de Dassault Aviation

2024 École polytechnique / CIEDS

Participation au challenge "Swarm rescue" du CIEDS

2024 Cassiopée Télécom SudParis / CIEDS

Participation au challenge "Swarm rescue" du CIEDS

2024 ENSTA / Dassault Aviation

Participation au challenge UAV de Dassault Aviation
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2024 PSC École polytechnique / ASC

Création d'un scénario d'anticipation de défense sur le mode de la RedTeam défense de l'AID
Blue Team : DGA & AID
Tutorat ASC
Lire le scénario

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ASC challenge

ASC Challenge : a response to the chair's desire to disseminate the Architecture of Complex Systems in a transversal and common manner across the Schools of the Institut Polytechnique de Paris.

This challenge aims to provide participating students with knowledge in the following areas :

  •  Complexity ;
  • Systems approaches ;
  • System of Systems (SoS) approaches ;
  • Model-Based Systems Engineering (MBSE) ;
  • Comparison and evaluation of SoS architecture variants.

To access the challenge platform, click here.

The scope of the chair

The ASC Chair aims to produce new research and teaching in the field of Complex Systems Architecture.

For the partners, the stakes are multiple:

  • Strengthened partnership between four defense industry players, the Defense Innovation Agency, and the Institut Polytechnique de Paris, a framework that allows for better consideration of national sovereignty issues in light of the expectations of the Ministry of the Armed Forces;
  • Expansion of the educational offerings of the schools with the development of an attractive educational offering for students of the four IP Paris schools in the field of complex systems;
  • Greater attractiveness of the defense industry and its professions to students of IP Paris schools.

The duration of the Chair extends from July 2023 to September 2028, with a possibility of extension that must be validated by the partners.

For the partners, the advantages are multiple:

  • Bringing together and collaboration between the industrial world, the defense world, and the academic world;
  • For the industrial and defense worlds: direct access to engineering school students for better dialogue, understanding, and collaboration;
  • For the academic world, direct access to concrete defense and security issues (needs, use cases, etc.);
  • For engineering school students, direct access to companies (internships, project topics, theses, employment, etc.).

Today, many technologies and practices are dual in nature, and the time when the defense world was ahead and spun off to the civilian domain has given way to a more balanced period where many innovations emerge in the civilian universe and quickly become spin-ins to the military world.

The agreements signed between partners provide for the possibility of integrating new partners with the approval of the current partners.

The production of the chair

The Chair's publications will be made on the usual academic channels and in specialized journals. However, a link to these publications will systematically be provided on the IP Paris website of the Chair.

As the Chair is still growing, no specific training has been generated yet.

Working with the chair

The very organization of the Chair provides facilitated access between partner structures and students, doctoral students, postdoctoral researchers, and engineers for all research and/or work opportunities.

Job offers are directly published by the schools but are systematically republished on the LinkedIn page of the ASC Chair :  https://www.linkedin.com/company/chaire-asc/

The very organization of the Chair allows for the implementation of research projects in the concerned laboratories. All offers are published by the schools and systematically republished on the LinkedIn page of the ASC Chair :  https://www.linkedin.com/company/chaire-asc/

The work produced by, or under the direction of, the four teacher-researchers of the Chair will be published according to the usual modalities of academic research. Only certain very specific research projects may be subject to confidentiality agreements limiting publication.

The Chair organizes an annual scientific day dedicated to Complex Systems Architecture. The first day was held on March 22, 2024, and the interventions of the four schools involved in the Chair are accessible on the LinkedIn page of the Chair.

n addition, the Chair took part in Operation CIEDS in 2024 and will take part again with a specific workshop in 2025.

Keep in touch

By email :  asc-contact@ip-paris.fr
Via the LinkedIn ASC account messaging
By mail : Chaire ASC, CIEDS / X'Novation center, Avenue Coriolis, 91120 Palaiseau

The easiest way is to subscribe to the LinkedIn ASC page by clicking on "+follow".

 https://www.linkedin.com/company/chaire-asc/

You will thus be notified in real-time of all the Chair's news.

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Contact details

Chaire ASC
CIEDS X'Novation Center
Avenue Coriolis
F-91120 Palaiseau
asc-contact@ip-paris.fr