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Bapst Frédéric

Professeur HES associé

Main skills

Professeur HES associé

Phone: +41 26 429 65 78

Desktop: HEIA_D20.21

Haute école d'ingénierie et d'architecture de Fribourg
Boulevard de Pérolles 80, 1700 Fribourg, CH

Institute
iCoSys - Institut des systèmes complexes

BSc HES-SO en Informatique - Haute école d'ingénierie et d'architecture de Fribourg

Completed

e-recursif

AGP

Role: Co-applicant

Requérant(e)s: VS - Institut Informatique, Glassey Nicole, VS - Institut Informatique

Financement: Cyberlearn; VS - Formation

Description du projet : Objectifs et public cible La récursivité est un domaine très intéressant de l'informatique, un peu abstrait, mais très puissant et très élégant. Elle est incontournable dans différents domaines comme les mathématiques, l'algorithmique ou la programmation. Mais comme la récursivité n'est pas vraiment naturelle pour notre mode de pensée, elle reste difficile à aborder. Les exemples ne manquent pas et les applications sont nombreuses, mais malgré cela, il reste que pour beaucoup d'étudiants le processus complexe de la récursivité est difficile à acquérir et reste un obstacle. L'objectif de ce projet est donc de proposer une approche interactive, visant à mettre en 'uvre les enchaînements de la récursivité pas à pas. De par sa forme et son accessibilité en ligne, cette approche fournira à l'étudiant un complément efficace à son apprentissage. Du côté de l'enseignant, ces applications seront basées sur des problèmes fondamentaux et apporteront un enrichissement dans l'ensemble des cours d'algorithmes, de programmation, de mathématiques, de recherche opérationnelle de la HES-SO. Services/Tâches réalisées, outils implémentés L'objectif du projet est de réaliser des animations interactives permettant à l'étudiant d'analyser le processus de récursivité à travers différents exemples, étape par étape. L'aspect pédagogique étant une composante essentielle de ce projet, cette manière de présenter les choses se veut différente et l'on insistera beaucoup sur les mécanismes de base, plutôt que sur des aspects de performance ou de présentation d'algorithmes difficiles.

Research team within HES-SO: Glassey Balet Nicole , Bapst Frédéric , Crettenand Bernard

Partenaires académiques: FR - EIA - ITIC - Multimedia Information Systems; VS - Institut Informatique; Glassey Nicole, VS - Institut Informatique

Durée du projet: 17.04.2007 - 09.07.2008

Montant global du projet: 45'000 CHF

Statut: Completed

Recovery of fragmented records using VisualAudio

AGP

Role: Collaborator

Requérant(e)s: FR - EIA - ITIC - Multimedia Information Systems, Johnsen Ottar, FR - EIA - ITIC - Multimedia Information Systems

Financement: FR - Ecole d'ingénieurs de Fribourg; Gebert Rüf Stiftung

Description du projet : Thanks to the funding by the Gebert Rüf Foundation (project 24/03), we have built a system that can extract the sound from phonographic records without contact. It is called VisualAudio. In this system, we first take a picture of the record and then the film is scanned and the image is processed to extract the sound. For more information, refer to the Web site: www.eif.ch/visualaudio or look at the documentation of project 24/03. The system is already working and the last improvements are being made and VisualAudio will be ready for use at the end of the project (January 1st 2006). Sounds extracted can be found on the Web site. The system will be used in 2006 to recover several thousand records for the RSR (Radio Suisse Romande) and Memoriav. It has received a lot of attention at the scientific level (several talks and papers, many requests of information), in the population (many newspaper articles, and TV programs) and at the political level (visit of the President of Switzerland), both in Switzerland and in the world. Our project had also the honor of being presented at the board of trustees of your foundation at the February 2nd 2005 meeting At a recent visit to the Swiss National Library, we observed the catastrophic shape of some records. It is in particular the case for the direct cut aluminum records when the polyacetate part (that contains the sound) retracts resulting in fragmented records as can be seen in the appendix . A similar case appears with glass records. Large parts of the records in sound archives are in such a shape. We are convinced that with improvements, VisualAudio can be the solution to save such records. We can already extract the sound from each piece of the "puzzle". It is observed that usually, there are no (or only very small) lost pieces. Therefore, we have to design the software that will fit the pieces together. Afterwards, the sound segments from the pieces of the "puzzle" can be assembled together to get the continuous sound of the original record. Additionnaly, an interpolation has to be performed to suppress the click that will appear at each because the fitting isn't perfect. The fitting is not straightforward, as the retractions correspond often to the distance between several grooves. Visually, when looking at the microscope, we can do the fitting by looking at the groove properties before and after the cut. The purpose of this request is to design this software to reconstruct the sound from broken pieces in a way similar to the visually very time consuming solution. It will allow the extraction of sound from records that until now were considered as impossible to save. We are certain that with this improvement, VisualAudio system will be able to save much more records than in today's state. The national sound archives have shown a great interest in this solution that will allow them to recover records that were considered impossible to save.

Research team within HES-SO: Bapst Frédéric

Partenaires académiques: FR - EIA - ITIC - Multimedia Information Systems; Johnsen Ottar, FR - EIA - ITIC - Multimedia Information Systems

Durée du projet: 01.11.2006 - 31.03.2008

Montant global du projet: 150'000 CHF

Statut: Completed

Visual Audio - FNS 02 - Model-Driven Groove Detection method for Sound Extraction from Images of Disc Records

AGP

Role: Collaborator

Requérant(e)s: FR - Ecole d'ingénieurs de Fribourg, Bapst Frédéric, FR - Ecole d'ingénieurs de Fribourg

Financement: FR - EIA - ITIC Général institut; FNS - Fonds national suisse

Description du projet : cf doc

Research team within HES-SO: Bapst Frédéric

Partenaires académiques: FR - Ecole d'ingénieurs de Fribourg; Bapst Frédéric, FR - Ecole d'ingénieurs de Fribourg

Durée du projet: 01.01.2002 - 31.12.2006

Montant global du projet: 134'821 CHF

Statut: Completed

Visualaudio

AGP

Role: Collaborator

Requérant(e)s: FR - EIA - ITIC - Multimedia Information Systems

Financement: HES-SO Rectorat

Description du projet : Visualaudio est un concept proposé pour sauvegarder l'héritage sonore suisse. Les 'uvres audio du début de la radiodiffusion et de l'enregistrement musical en Suisse sont conservés sous formes de disques 78 tours. La phonothèque nationale suisse est l'organisme de conservation des archives sonores suisses, et conserve la majorité de ces disques. Malheureusement ces disques sont souvent en état précaire et leur lecture par un tourne disque est quelquefois impossible ou les détériore. Le concept de Visualaudio est basé sur le fait que l'information audio d'un disque est visible et qu'il est donc possible de lire optiquement le signal audio. Dans Visualaudio on effectue une photo haute résolution des disques. Cette photo est ensuite scannée et numérisée. Le signal audio est extrait de l'image numérisée par traitement numérique. L'avantage de la photo est que la première étape peut être effectuée rapidement alors que la numérisation et la conversion en signal audio peut être effectuée selon les besoins. Dans le cadre de 2 projets de diplôme, le concept de Visualaudio a été démontré. Des séquences de musique ont été extraites. La musique est audible, mais la qualité n'est pas encore suffisante. Dans ce projet, y compris la demande au fond national, on veut montrer qu'on peut par le concept Visualaudio, conserver la musique avec la qualité des originaux. Il nécessite l'amélioration du dispositif de photographie et de numérisation de l'image ainsi que le développement des algorithmes de traitement numériques des images pour en extraire le son. Il faut aussi montrer que le système expérimental peut devenir un système concret de préservation de l'héritage audio suisse.

Research team within HES-SO: Chassot Paul-Hervé , Bapst Frédéric , Guex Gérard

Partenaires académiques: FR - EIA - ITIC - Multimedia Information Systems

Durée du projet: 01.01.2001 - 31.12.2004

Montant global du projet: 131'200 CHF

Statut: Completed

2019

A pattern recognition algorithm for quantum annealers

Scientific paper ArODES

Frédéric Bapst, Wahid Bhimji, Paolo Calafiura, Heather Gray, Wim Lavrijsen, Lucy Linder, Alex Smith

Computing and Software for Big Science, 2020, no. 4, article no. 1

Link to the publication

Summary:

The reconstruction of charged particles will be a key computing challenge for the high-luminosity Large Hadron Collider (HL-LHC) where increased data rates lead to a large increase in running time for current pattern recognition algorithms. An alternative approach explored here expresses pattern recognition as a quadratic unconstrained binary optimization (QUBO), which allows algorithms to be run on classical and quantum annealers. While the overall timing of the proposed approach and its scaling has still to be measured and studied, we demonstrate that, in terms of efficiency and purity, the same physics performance of the LHC tracking algorithms can be achieved. More research will be needed to achieve comparable performance in HL-LHC conditions, as increasing track density decreases the purity of the QUBO track segment classifier.

Achievements

PEOPLE@HES-SO
Directory and Skills inventory

Bapst Frédéric

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Main skills

Programming & Algorithms

Computer Science

Professeur HES associé

PEOPLE@HES-SO Directory and Skills inventory

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