MATTHIEU AUSSAL Ingénieur de Recherche Mathématiques Appliquées ~ En disponibilité ~
Responsable du groupe X-Audio CMAP - École Polytechnique
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PUBLICATIONS
JOURNAUX
- Aussal M., & Moireau P. (2022). Kernel representation of Kalman observer and associated H-matrix based discretization. ESAIM: Control, Optimisation and Calculus of Variations, volume 28.
- Aussal M., Bakry M., & Series L. (2022). Castor: A C++ library to code “à la matlab. The Journal of Open Source Softwares, 7(71), 3965.
- Montanelli H., Aussal M., & Haddar H. (2022). Computing weakly singular and near-singular integrals in high-order boundary elements. SIAM Journal of Scientific Computing (SISC).
- Aussal M., & Chavanne M. F. (2022). Mon Cartable Connecté, du son 3D pour l’enfant hospitalisé. Interstices, Inria.
- Aussal M. & Bakry M. (2022) : The Fast and Free Memory Method for the efficient computation of convolution kernels. To be published in SMAI Journal of Computanional Mathematics.
- Bensoam J., & Aussal M. (2021). Self and mutual radiation impedances between translated spheroids. Application to parallel disks. The Journal of the Acoustical Society of America 150, 1794.
- Berti L., Binois M., Alouges F., Aussal M., Prud’Homme C., & Giraldi L. (2021). Shapes enhancing the propulsion of multiflagellated helical micro-swimmers. (soumis)
- Ferrand S., Alouges F., & Aussal M. (2020). An electronic travel aid device to help blind people playing sport. IEEE Instrumentation & Measurement Magazine, 23(4), 14-21.
- Aussal M., Boukari Y. & Haddar H. (2019) : Data Completion Method For the Helmholtz Equation Via Surface Potentials for Partial Cauchy Data. Inverse Problems, 2020, vol. 36, no 5, p. 055012.
- Alouges F. & Aussal M. (2018) : FEM and BEM simulations with the Gypsilab framework. SMAI-JCM , vol. 4, p. 297-318.
- Alouges F., Aussal M., & Parolin E. (2017) : FEM-BEM coupling for electromagnetism with the sparse cardinal sine decomposition. ESAIM: proceedings and surveys, June 2018, Vol. 63, p. 44-59.
- Alouges F., Aussal M., & Parolin E. (2017) : Fast boundary element method for acoustics with the sparse cardinal sine decomposition. European Journal of Computational Mechanics, 26(5):377-393.
- Salmon F., Aussal M., Messonnier J.-C. & Millot L. (2017) : Optimization of interactive binaural processing for object-based audio mixing. AES convention (143rd), peer review paper.
- Alouges F., Aussal M., Lefebvre-Lepot A., Pigeonneau F. & Sellier A. (2016) : Application of the sparse cardinal sine decomposition to 3D Stokes flows. International Journal of Comp. Meth. and Exp. Meas. vol 5, N. 3, 2017.
- Alouges F. & Aussal M. (2014) : The Sparse Cardinal Sine Decomposition and its application for fast numerical convolution. Numerical Algorithms, 1-22.
- Aussal M. (2014) : Méthodes numériques pour la spatialisation sonore, de la simulation à la synthèse binaurale. PhD Thesis.
ACTES DE CONFERENCE
- Ferrand S., Alouges F. & Aussal M. (2019) : HRTF and panning evaluations for binaural audio guidance. Proc. of 23rd ICA, Aachen, Germany.
- Aussal M. & Gueguen R. (2019) : Open-source platforms for fast room acoustic simulations in complex structures. Proc. of 23rd ICA, Aachen, Germany.
- Aussal M., Alouges F., Bakry M. & Serre G. (2019) : FEM-BEM applications in vibro-acoustics using GypsiLab. Proc. of 23rd ICA, Aachen, Germany.
- Ferrand S., Aussal M., & Alouges F. (2018) : An augmented reality audio device helping blind people navigation. International Conference on Computers Helping People with Special Need (16th), University of Linz, Austria.
- Aussal M., & Gueguen R. (2018) : GypsiLab, un nouvel outil d'auralisation par lancer de rayon. Congrès Français d'Acoustique, Le Havre.
- Aussal M., & Alouges F. (2018) : GypsiLab, un nouvel outil de calcul FEM/BEM pour l'acoustique numérique. Congrès Français d'Acoustique, Le Havre.
- Ferrand S., Aussal M., & Alouges F. (2018) : Guidage de personnes déficientes visuelles par audio spatialisé. Congrès Français d'Acoustique, Le Havre.
- Ferrand S., Alouges F., & Aussal M. (2017) : Binaural spatialization methods for indoor navigation. AES convention (142nd), engineering brief.
- Aussal M. (2017) : OpenHmX, an open-source H-Matrix toolbox in Matlab. In International Conference on Mathematical and Numerical Aspects of Wave Propagation (14th).
- Alouges F., Aussal M., Parolin E. (2016) : Fast numerical convolution with the Sparse Cardinal Sine Decomposition. In Proceedings of International Conference on Boundary ELement and Meshless techniques.
- Alouges F., Aussal M., Lefebvre-Lepot A., Pigeonneau F. & Sellier A. (2016) : The Sparse Cardinal Sine Decomposition applied to Stokes Integral equations. In Proceedings of International Congress on Multiphase Flows (9th).
- Aussal M. & Alouges F. (2015) : MyBEM, a fast boundary element solver by Sparse Cardinal Sine Decomposition. In International Conference on Mathematical and Numerical Aspects of Wave Propagation (12th).
- Bézard P., Aussal M., & Parmentier M. (2015) : Using a Binaural Spatialization Tool in Current Sound Post-Production and Broadcast Workflow. In Audio Engineering Society International Conference (57th).
- Aussal M., Alouges F. & Katz B. (2013) : A study of spherical harmonics interpolation for HRTF exchange. In Proceedings of Meetings on Acoustics (Vol. 19, No. 1, p. 050010). Acoustical Society of America.
- Aussal M., Alouges F. & Katz B. (2012) : ITD interpolation and personalization for binaural synthesis using spherical harmonics. In Audio engineering society UK conference. New York, UK.
BREVETS
- Aussal M. (2012) : Device and method for the spatial interpolation of sounds. Patent WO 2014102199 A1.
CONFERENCES - WORKSHOPS - SEMINAIRES
- 10e biennale de la SMAI, La Grande Motte, du 21 au 25 juin 2021. Castor, un environnement C++ pour le calcul matriciel.
- Maths en mouvement, visio-conférence, 19 mai 2021. Daredevil : mais comment s’entraîne t-il ? Le son, les maths et les super-héros...
- Congrès d'Analyse Numérique pour les Jeunes, en ligne, 3-4 décembre 2020. Co-organisation du congrès avec la SMAI.
- 23rd International Congress on Acoustics (ICA) 2019, Aix la Chapelle, du 09 au 13 septembre 2019. Open-source platforms for fast room acoustic simulations in complex structures et FEM-BEM applications in vibro-acoustics using GypsiLab.
- 9e biennale de la SMAI, Guidel, du 13 au 17 mai 2019. La Fast & Furious Method, un algorithme “green HPC”pour la diffraction d’ondes.
- 41e congrès des Audioprothesistes organisé par l'UNSAF, Palais des Congrès, Paris, du 22 au 23 mars 2019. Spatialisation sonore dynamique : un outils pour le guidage, avec F. Alouges et S. Ferrand.
- Journée des Ondes du Sud-Ouest, CEA, Bordeaux, du 12 au 14 mars 2019. Green HPC using Gypsilab.
- Séminaire de rentrée du CMAP, Ecole Polytechnique, Palaiseau, le 03 octobre 2018. Fast methods for integral equations.
- Symposium of the International Association for Boundary Element Methods (IABEM), Paris, 26 au 28 juin 2018. FEM-BEM coupling using Gypsilab.
- Congrès national d'Analyse Numérique (CANUM), Cap d'Agde, 28 mai au 1er juin 2018.
- Congrès Français d'Acoustique (CFA), Le Havre, 23 au 27 avril 2018.
- Groupe de travail numérique du CMAP, Ecole Polytechnique, Palaiseau. Responsable de la thématique BEM et présentation de Méthodes de compression rapide pour les BEM et découverte de Gypsilab.
- Séminaire de l'équipe DéFi, Ecole Polytechnique, Palaiseau, 15 décembre 2017. Prototypage rapide en Matlab, the gypsilab project.
- Journée Electromagnetisme et guerre électronique, Onera, Toulouse, 23 novembre 2017. Gypsilab : Une boîte à outils MATLAB pour les problèmes FEM-BEM.
- Colloque Medimax, LJLL, Paris, 01 septembre 2017. Gypsilab, a matlab toolbox for fem/bem coupling. Application to wave simulation.
- 8e biennale Française des Mathématiques Appliquées et Industrielles, Ronce-les-bains, 05 au 09 juin 2017. Mini-symposia Startup avec "Valoriser un logiciel : de l’idée au marché en passant par le produit" et session parallèle avec "Vers du prototypage rapide pour le calcul haute-performance".
- 13th International Conference on Mathematical and Numerical Aspects of Wave Propagation, University of Minnesota, Twin Cities, 15 au 19 mai 2017. "OpenHmX, an open-source H-Matrix toolbox in Matlab".
- Rencontres Maths-Industrie en Audio et Acoustique Numérique, Palaisau, France, 13 mars 2017. Organisateur. Audio et acoustique numérique au CMAP.
- Workshop CIVAMONT, CEA-List, Gif-Sur-Yvette, 20 février 2017. HPC et traitement du signal au CMAP
- Workshop Elements finis, Ecole Polytechnique, Palaiseau, 01 février 2017. Les méthodes de compression pour la BEM, FMM, H-Matrices et SCSD en Matlab
- Journéee des jeunes chercheurs en acoustique (JJCAAS), Paris, 23-25 novembre 2016. Simulation numérique et spatialisation sonore.
- Workshop Electro-magnétisme "radar signature" ISAE, Toulouse, 16 novembre 2016. UAV with absorber material, représenté par F. Alouges et E. Parolin.
- CEMRACS au CIRM, Marseille, été 2016. Numerical challenges in parallel scientific computing. Couplage FEM-BEM, décomposition de domaine (FETI), résolution intégrale pour Stokes et SCSD en 2 dimensions. Travaux conjoints avec F. Alouges, M. Averseng, E. Parolin et N. Spillane.
- The 9th International Conference on Multiphase Flow, Florence, Italie, mai 2016. The SCSD applied to Stokes integral equation.
- Séminaire du Laboratoire Jacques-Louis Lions, Université Paris 6 Jussieu, Paris, 02 mai 2016. MyBEM, a new FEM/BEM solver with Sparse Cardinal Sine Decomposition.
- Workshop New Trends in Integral Equations, Ecole Polytechnique, Palaiseau, 4-5 février 2016. Fast Boundary Elements Methods and Applications.
- Séminaire du Centre de Mathématiques Appliquées de l'Ecole Polytechnique, Palaiseau, 13 janvier 2016.
- Cérémonie de remise du prix de thèse Math-Entreprises par AMIES à l'Institut Henri Poincaré, Paris, 24 novembre 2015. [Merci AMIES! :-)] Méthodes numériques pour la spatialisation sonore, de la simulation à la synthèse binaurale (en bref).
- Séminaire d'analyse numérique de l'IRMAR, Rennes, 5 novembre 2015.
- The 12th International Conference on Mathematical and Numerical Aspects of Wave Propagation, Karlsruhe, Allemagne, juillet 2015. MyBEM, a fast boundary element solver by Sparse Cardinal Sine Decomposition.
- Séminaire Institut für Numerische Mathematik, TU-Graz, Autriche, juin 2014. Sparse Cardinal Sine Decomposition and its application for fast numerical convolution.
- Soutenance de thèse, Ecole Polytechnique, France, octobre 2014. Méthodes numériques pour la spatialisation sonore, de la simulation à la synthèse binaurale.
- Workshop Fast BEM, Söllerhaus, septembre 2014. The Sparse Cardinal Sine Decomposition and its application to fast BEM.
- Séminaire des doctorants, Ecole Polytechnique, septembre 2014. Simulation numérique rapide pour la spatialisation sonore.
- Séminaire Groupe de Calcul Numérique, Orsay, fevrier 2014. Simulation numérique rapide pour la spatialisation sonore.
- International Congress on Acoustics, Montreal, juin 2013. Spherical harmonics interpolation for HRTF.
- Workshop at European Broadcasting Union, Genève, mai 2013. Immersive Audio over headphones.
- 4th International Symposium on Ambisonics and Spherical Acoustics, York, mars 2012. ITD interpolation and personalization for binaural synthesis using spherical harmonics.
ENSEIGNEMENTS - ENCADREMENTS
- Executive Master de l'X (2020-2021) : Modélisation mathématique, conférence, module 12.
- PARIS SACLAY (2018 à 2020) : Numerical techniques for acoustics, master of Acoustical Engineering .
- ENSTA : (2015 à 2022) MO102 - Introduction à Matlab, cours/TD de première année.
- DOCTORANTS :
- Dorian Lerévérend (en cours)
- Sylvain Ferrand (2016 à 2021)
- Robin Gueguen (2016 à 2018)
- POST-DOCTORANTS :
- Hadrien Montanelli (2021)
- Marc Bakry (2019 à 2020)
- INGENIEURS :
- François Salmon (2016 à 2017)
- Emile Parolin (2016 à 2017)
- Matthieu Coïc (2011 à 2014)
- TECHNICIENS :
- Alexandre Dazzoni (2011 à 2019, sur projets)
- STAGE MASTER :
- Morgane Besnier (2021, ESIEE)
- André Dalmora (2020, ENSTA)
- Andry Rafaralahy (2020, Paris-Saclay)
- Sopie Brou (2019, MathMeca)
- Rodrigue Abbe (2019, ISIMA)
- Augustin Deprez (2016, MFA Orsay)
- Cédric Payet (2015, Louis Lumière)
- Louis Anglionin (2015, Louis Lumière)
- François Salmon (2014, Louis Lumière)
- Pierre Bézard (2013, Louis Lumière)
- Timothée Chevalier (2012, IMAC)
- STAGE DUT / LICENCE / 3A POLYTECHNIQUE :
- Alice Hiron (2021, IUT Paris)
- Antoine Rideau (2021, ENSTA)
- Léo Traizet (2020, polytechnique)
- Léo Soulas (2019, polytechnique)
- Tarek Massé (2017, IUT Orsay)
- Martin Averseng (2014, polytechnique)
- Ivan Alouges (2012, Sorbonne)
- Marie-Julie Dhaou (2012, Sorbonne)
- Louis Faucon (2012, polytechnique)
- Valentin Labourette (2012)
- Lasse Munk (2012)
- PROJETS SCIENTIFIQUES COLLECTIFS (Polytechniciens) :
- 2020-2021 : Modélisation automatique de son de moteur pour les jeux vidéos (4 étudiants).
- 2019-2020 : Modélisation des interactions sociales infantiles, connecter les enfants hospitalisés (5 étudiants). Prix du meilleur PSC 2019/2020.
- 2018-2019 : Directionnalité de l’audition (4 étudiants)
- 2018-2019 : Réalité augmentée pour le musée de l'X (4 étudiants)
- 2017-2018 : Réalité augmentée pour le musée de l'X (7 étudiants)
- 2014-2016 : Jeu vidéo en audio 3D (7 étudiants)
VULGARISATION
- Daredevil, mais comment fait-il?, exposé grand public retransmis en audio 3D. Cycle SMAI-MAM, Musée des Arts et Métiers.
- La jam du Chaos, co-organisateur de l'évenement avec de nombreux partenaires. Institut Henri Poincaré, Paris, 11/12 octobre 2019.
- Essonne : grâce à son cartable connecté, Nolann peut suivre l’école à distance. Reportage du Parisien pour la signature de la convention X-Mon Cartable Connecté.
- Les maths, l'oxygène du numérique, avec Stéphane Cordier. Journée des Mathématiques de l'Académie Orleans-Tours, université d'Orléans, 5 juin 2019.
- Remise de prix du concours Vidéodimath au Lycée Plaine de Neauphle, Trappes, le 23 mai 2019.
- Fête de la science de l'Ecole Polytechnique, Palaiseau, de 2013 à 2018.
- Reportage radio par France bleu, 2018. [page web]
- Une révolution pour le handi-sport. Reportage par Le Républicain, 2018.
- Les aveugles vont pouvoir faire su sport de façon autonome. Reportage par Le Parisien, 2018.
- Leçon de son en 3 dimensions, la simulation numérique au service du son 3D. Canal-u de l'EHESS, 2017.
- De la Science à l'Opéra, association S[Cube], Opéra de Massy, 2017.
- "Science weeks" du collège d'Espagne, Cité Universitaire, Paris, 9 mai 2017.
- Tournée de Pi, Théatre des variétés (Paris), Le silo (Marseille), Le Transbordeur (Lyon), mars 2017. Coordination artistique et musicien
- Reportage réalisé par France Télévision sur le guidage par le son 3D de personnes aveugles.
- La simulation numérique au service du son 3D. Pour la science (n°473).
- Forum emploi handicap par les Aéroports de Paris, Athis-mons, 16 novembre 2016.
- Pi-Day ou soirée d'ouverture de la semaine des mathématiques, Théatre national de la Criée, Marseille, 14 mars 2016.
- Colloque e-Arts\#1, Marne La Vallée, decembre 2013. Spatialisation sonore et Technologies binaurales.
- Salon Pro Audioccasion, Paris, septembre 2013. Brève introduction à la synthèse binaurale.
LOGICIELS
GALERIE
VULGARISATION | |
Course à pied pour les personnes aveugles Course a pied en extérieur sur une piste d'athlétisme avec Stéphane Lesueur, sportif non-voyant guidé par de la spatialisation sonore. (thèse S. Ferrand) Réalisé en 2018 |
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Reportage France Télévision Reportage réalisé par France Télévision sur le guidage par le son 3D de personnes aveugles. Réalisé en 2017 |
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Leçon de son en 3 dimensions Discussion sur le son 3D et ses applications avec R. Gueguen, réalisé par l'EHESS Réalisé en 2017 |
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LANCER DE RAYON | |
Acoustique du théâtre antique d'Orange Calcul de la réponse impulsionelle pleine bande du théâtre antique d'Orange et projection des sources images sur la suface du maillage. Ce calcul est réalisé par lancer de rayon, accéléré par subdivision sur des arbres binaires. 300.000 inconnues, réalisé en 2018 |
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BEM - HELMHOLTZ | |
Détection Sonar en Haute-Fréquence Diffraction acoustique d'une onde plane harmonique par un sous-marin, obstacle supposé rigide (condition de Neumann). Le maillage est issu d'ESI-Group, réalisé pour le projet BeTSSi. 6.000.000 inconnues, réalisé en 2018 |
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Détection Sonar Diffraction acoustique d'une onde plane harmonique par un sous-marin, obstacle supposé rigide (condition de Neumann). Le maillage est issu d'ESI-Group, réalisé pour le projet BeTSSi. 100.000 inconnues, réalisé en 2017 |
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Diffraction du corps humain Diffraction acoustique d'une onde plane harmonique par une tête humaine, obstacle supposé rigide (condition de Neumann). Cette vidéo montre le rôle du pavillon auditif pour la spatialisation sonore, comme résonateur de Helmholtz. Le maillage est issu du projet SYMARE. 50.000 inconnues, réalisé en 2016 |
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Diffraction multiple Diffraction acoustique d'une onde sonore par trois spheres decouplees. 30.000 inconnues, réalisé en 2016 |
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Modes de résonance dans une cavité cubique Visualisation des modes de résonances pour des conditions de Neumann homogènes dans une cavité cubique tridimensionelle, exitée par une onde plane harmonique. 10.000 inconnues, réalisé en 2015 |
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BEM - MAXWELL | |
Détection radar sur un lanceur spatial en régime Haute-Fréquence Visualisation de l'amplitude des courants surfaciques sur un lanceur, excité par une onde plane harmonique. Cas du conducteur parfait (PEC-CFIE) en polarisation horizontale. La CAO est fournie par le CNES (workshop ISAE 2018) et le maillage a été généré en couplant freeCAD et MMG tools. 60.000.000 inconnues, réalisé en 2018 |
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Détection radar sur une amande NASA Visualisation de l'amplitude des courants surfaciques sur une amande NASA, excitée par une onde plane harmonique. Cas du conducteur parfait (PEC-CFIE) en polarisation verticale. Le maillage est fourni par ESI-Group. 1.000.000 inconnues, réalisé en 2018 |
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Détection radar sur un UAV Visualisation de l'amplitude des courants surfaciques sur un drône excité par une onde plane harmonique, en polarisation horizontale. Couplage FEM/BEM avec materiaux conducteurs parfaits (CFIE) et dielectriques (FEM Nedelec). Le maillage est issu du workhop ISAE 2016 et fourni par l'ONERA. 300.000 inconnues, réalisé en 2017 |
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Détection radar sur un Boeing 747 Visualisation de l'amplitude des courants surfaciques sur un boeing 747 excitée par une onde plane harmonique (CFIE), en polarisation verticale. Le maillage est issu du projet GAMMA. 150.000 inconnues, réalisé en 2016 |
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BEM - STOKES | |
Particules en dynamique de Stokes Laché de particules bloquées par des bulles 10.000 inconnues, réalisé en 2016 |
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BEM - LAPLACE | |
Champ magnétique terrestre Laché de particules pour représenter le champ magnétique terrestre, modélisé comme le champ démagnétisant d'une sphère. Un unique produit matrice-vecteur est nécéssaire pour calculer le champ démagnétisant dans tout l'espace, à partir d'un champ magnétique vertical constant. 10.000 inconnues, réalisé en 2015 |
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Interactions gravitationelles Formation d'un système planétaire à partir d'un nuage de poussière centré autour d'une étoile. Interactions particulaires de Laplace couplées à un schéma en temps de type Runge-Kutta 4. 10.000 inconnues, réalisé en 2015 |
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FEM - MODAL | |
Modes de résonance d'un disque Visualisation des modes de résonances du tambour pour des conditions de Dirichlet homogènes. 100.000 inconnues, réalisé en 2016 |
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Modes de résonance d'une boite Visualisation des modes de résonances d'une boite pour des conditions de Dirichlet homogènes. 100.000 inconnues, réalisé en 2016 |
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ENREGISTREMENT BINAURAL | |
Extrait d'un match d'improvisation en vue subjective Prise de son binaurale et captation vidéo par caméra GoPro d'un match d'improvisation théâtrale entre la TIPS et les Ginko Biloba, au grand amphithéâtre Henry Cartan de la faculté d'Orsay. Point de vue subjectif de l'arbitre. Encore merci à tous les participants et à Robin Gueguen pour le montage vidéo. Réalisé en 2014 |
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Différents essais d'enregistrement binaural Enregistrement binaural par une tête artificielle du type Neumann KU-100 et comparaison avec une prise de son stéréo par un couple ORTF. Avec l'aimable participation des doctorants du CMAP et Alexandre Dazzoni à l'image et au son. Réalisé en 2014 |
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PRIX ET DISTINCTIONS
- 2020 : Prix du meilleur Projet Scientifique Collectif, décerné aux étudiant de PSC sur la récréation connectée. Groupe co-encadré par Catherine Rolland (Chaire Ubisoft de l'X) et les bénévoles de l'association Mon Cartable Conecté.
- 2019 : Trophées solidaires de la Banque de France, décerné à l'association Mix handi-Cap sur la Vie, pour nos travaux sur l'accessibilité aux sports pour les non voyants.
- 2017 : Handi-Tech Trophy, decerné à Sylvain Ferrand par la BPI france et Job-in-Live. J'ai le plaisir de co-encadrer la thèse de Sylvain avec François Alouges, et de l'assister pour développer le meilleur rendu audio pour le guidage de personnes aveugles.
- 2016 : Prix d'Alembert, decerné à l'Association Pi-Day par la Société Mathématiques de France. J'ai participé à l'évenement par la présentation de mes résultats de thèse (conférence F. Alouges + démonstrations), ainsi que par l'accompagnement musical du spectacle au côté des Dyvettes d'en Face et du Crazy Morse.
- 2015 : Prix de thèse Math-Entrerise, décerné par l'Agence pour les Mathématiques en interaction avec l'entreprise et la société (AMIES). J'ai reçu ce prix pour mes travaux en modélisation numérique pour l'acoustique et l'audio 3D.