Chaire "Architecture des Systèmes Complexes"
Des enjeux de défense et de sécurité
La complexité croissante des systèmes industriels et opérationnels (interconnexion de matériels et de logiciels, mise en réseau d'organisations) requiert une approche globale, nécessitant la maîtrise des concepts et principes de l'architecture système.
Cette approche prend en compte de nombreuses disciplines scientifiques sur des thématiques telles que l’intelligence artificielle, la sûreté et la sécurité des systèmes, les modèles pour l’ingénierie système, la robotique ou la simulation utilisant des jumeaux numériques.
Dans le secteur de la défense en particulier, ces systèmes doivent être robustes, sécurisés, et conçus pour pouvoir évoluer avec les nouvelles technologies sur des temps longs.
La chaire ASC a pour ambition de développer l’enseignement et la recherche par une approche systémique et multidisciplinaire de l’architecture des systèmes complexes. Elle est portée par 4 enseignants-chercheurs permanents, avec le soutien d’ingénieurs et de postdoctorants pour aborder la complexité de la thématique par une approche globale et complémentaire.
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Les partenaires de la Chaire
Dassault Aviation, Dassault Systèmes, Naval Group, KNDS-France, et l’Agence de l’Innovation de Défense (AID) sont les mécènes et partenaires de cette chaire de l’Institut Polytechnique de Paris qui implique l’École polytechnique, ENSTA, Télécom Paris et Télécom SudParis.
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Vidéo de présentation de la chaire
(Bientôt disponible)
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La Chaire ASC en détails :
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Les acteurs
Le Conseil Académique en responsabilité de la chaire
Alexandre Chapoutot
Professeur associé, ENSTA
Vincent Gauthier
Professeur, Télécom SudParis
Éric Goubault
Professeur, École polytechnique
Laurent Pautet
Professeur, Télécom Paris
Dominique Blouin
Professeur associé, Télécom Paris, (s)
Ciprian Teodorov
Professeur associé, ENSTA, (s)
Natalia Kushik
Maître de conférence, Télécom SudParis, (s)
Sylvie Putot
Professeur, École polytechnique, (s)
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Les Enseignants-Chercheurs
Jérémy Dubut-Kross
École polytechnique
Vidéo - Présentation de Jérémy Dubut-Kross
Vidéo - Vision de Jérémy Dubut-Kross sur ses recherches
Mario Gleirscher
ENSTA
Vidéo - Présentation de Mario Gleirscher
Georgios Bakirtzis
Télécom Paris
Vidéo - Présentation de Georgios Bakirtzis
Philipp Schlehuber-Caissier
Télécom SudParis
Vidéo - Présentation de Philipp Schlehuber-Caissier
Vidéo - Vision de Philipp Schlehuber-Caissier sur ses recherches
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L'équipe de support
(en cours de recrutement)
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Le management de projet
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
Les axes académiques
La chaire est organisée autour de quatre équipes dans quatre écoles sur quatre domaines d’enseignement et de recherche différents mais complémentaires.
Les projets de recherches spécifiques
Plus de 10 procédures d'échanges et de dialogue sont en cours dont le but est de valider l'opportunité de mise en place de projets de recherches spécifiques entre les partenaires industriels, étatiques et les quatre écoles impliquées.
(détails non diffusables)
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Les projets de recherches CIEDS
Deux projets CIEDS dans les domaines de la robotique et dans le domaine de la modélisation impliquent actuellement les acteurs de la chaire ASC.
(détails non diffusables)
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Les 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. |
| 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. 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. |
| 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. |
Les séminaires
| Séminaire Systèmes de systèmes Opération CIEDS 2025 (bientôt disponible) | Keynote "les systèmes de systèmes de demain" par l'IGA Delphine La modélisation MBSE UAF sous CatiaMagic des systèmes de systèmes de défense par Gauthier Fanmuy (Dassault Systèmes) Utilisation des méthodes formelles pour la sureté de fonctionnement des systèmes critiques |
| Séminaire 2 Complex Systems | Complex systems seminars |
| Séminaire 1 Complex Systems | Complex systems seminars |
| Journée Scientifique ASC 2024 | Intervention École polytechnique Intervention ENSTA Intervention Télécom Paris Intervention Télécom SudParis |
Les cours ASC
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| 2025 École polytechnique : Fillière Méthodes Formelles | |
| 2024 Télécom SudParis : Complex Networks |
Les interventions des partenaires
Mise à jour en cours...
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Les projets étudiants
Mise à jour en cours...
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Le challenge ASC
Le challenge ASC : une réponse à la volonté de la chaire de diffuser l’Architecture des Systèmes Complexes de manière transversale et commune aux Écoles IP Paris.
Ce challenge a pour but d’apporter aux élèves participants des connaissances dans les domaines de :
- La complexité ;
- L’approche systémiques ;
- L’approche des systèmes de systèmes (SoS) ;
- L’ingénierie système basée sur les modèles (MBSE) ;
- La comparaison et l’évaluation de variantes d’architectures de SoS.
Pour accéder à la plateforme du challenge, cliquez ici.
Le périmètre de la Chaire
La chaire ASC est destinée à produire de nouvelles recherches et de nouveaux enseignements dans le domaine de l'Architecture des Systèmes Complexes
Pour les partenaires les enjeux sont multiples :
- Un partenariat renforcé entre quatre industriels de la défense, l’Agence pour l’Innovation de Défense et l’Institut Polytechnique de Paris, cadre qui permet de mieux prendre en compte les enjeux de souveraineté nationale au regard des attentes du ministère des Armées ;
- Un élargissement de l’offre de formation des écoles avec le développement d’une offre attractive de formation à destination des élèves de quatre écoles d’IP Paris dans le domaine des systèmes complexes ;
- Une plus grande attractivité de l’industrie de la défense et de ses métiers auprès des élèves des écoles d’IP Paris.
La durée de la chaire s'étend de juillet 2023 à septembre 2028, avec une possibilité de prorogation qui devra être validée par les partenaires.
L'implication de quatre écoles au niveau enseignement et recherche a conduit à la définition de quatre axes de travail :
- Au sein de l'école polytechnique : certification des algorithmes d'IA ;
- Au sein d'ENSTA Paris : systèmes multi-agents, robotique & simulation ;
- Au sein de Télécom Paris : MBSE pour les systèmes complexes ;
- Au sein de Télécom SudParis : Vérification et synthèse des systèmes.
Pour les partenaires, les avantages sont multiples :
- Rapprochement et collaboration entre le monde industriel, le monde de la défense et le monde académique ;
- Pour le monde industriel et celui de la défense : accès privilégié aux élèves des écoles d'ingénieurs pour mieux dialoguer, se comprendre et collaborer ;
- Pour le monde académique, accès direct aux problématiques concrètes de défense et de sécurité (besoins, use-cases...) ;
- Pour les élèves des écoles d'ingénieurs, accès privilégié aux entreprises (stages, sujets de projets, thèses, embauche…).
Aujourd'hui, beaucoup de technologies et de pratiques sont de natures duales et le moment où le monde de la défense était en avance et faisait l'objet de spin-off vers le domaine civil a laissé place à une période plus équilibrée ou beaucoup d'innovations émergent dans l'univers civil et font rapidement d'objet de spin-in vers le monde militaire.
Les conventions signées entre partenaires prévoient la possibilité d'intégration de nouveaux partenaires avec l'aval des partenaires actuels.
La production de la Chaire
Les publications de la chaire seront effectuées sur les canaux académiques classiques et dans les revues spécialisées. Cependant un relai vers ces publications sera systématiquement effectué sur le présent site IP Paris de la chaire.
La chaire étant encore en cours d'émergence, aucune formation spécifique n'a, pour l'instant, été générée.
Travailler avec la Chaire
L'organisation même de la chaire fournit un accès facilité entre les structures partenaires et les étudiants, doctorants, post doctorants et ingénieurs pour toutes les opportunités de recherche et/ou de travail.
Les offres sont directement publiées par les écoles mais sont systématiquement republiées sur le page LinkedIn de la chaire ASC : https://www.linkedin.com/company/chaire-asc/
L'organisation même de la chaire permet la mise en place dans les laboratoires concernés de projets de recherche. Toutes les offres sont publiées par les écoles et systématiquement republiées sur le page LinkedIn de la chaire ASC : https://www.linkedin.com/company/chaire-asc/
Les travaux produits par, ou sous la conduite des quatre enseignants-chercheurs de la chaire seront publiés selon les modalités classiques de la recherche académique. Seuls certains projets de recherche très spécifiques pourraient faire l'objet d'accords de confidentialité en limitant la publication.
La chaire organise tous les ans une journée scientifique dédiée à l'Architecture des Systèmes Complexes. La première journée s'est tenue le 22 mars 2024 et les interventions filmées des quatre écoles impliquées dans la chaire sont accessibles sur la page LinkedIn de la Chaire.
Par ailleurs, la chaire a participé à l'Opération CIEDS en 2024 et y participera de nouveau avec un atelier spécifique en 2025.
Garder le contact
Par email : asc-contact@ip-paris.fr
Via le compte LinkedIn ASC
Par courrier : Chaire ASC, CIEDS / X'Novation center, Avenue Coriolis, 91120 Palaiseau
Le moyen le plus simple est de vous abonner à la page LinkedIn ASC en cliquant sur "+suivre".
https://www.linkedin.com/company/chaire-asc/
Vous serez ainsi avertis en temps réel de toutes les actualités de la chaire.
Coordonnées
Chaire ASC
CIEDS X'Novation Center
Avenue Coriolis
F-91120 Palaiseau
asc-contact@ip-paris.fr
Les acteurs
Le Conseil Académique en responsabilité de la chaire
Alexandre Chapoutot
Professeur associé, ENSTA
Vincent Gauthier
Professeur, Télécom SudParis
Éric Goubault
Professeur, École polytechnique
Laurent Pautet
Professeur, Télécom Paris
Dominique Blouin
Professeur associé, Télécom Paris, (s)
Ciprian Teodorov
Professeur associé, ENSTA, (s)
Natalia Kushik
Maître de conférence, Télécom SudParis, (s)
Sylvie Putot
Professeur, École polytechnique, (s)
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Les Enseignants-Chercheurs
Jérémy Dubut-Kross
École polytechnique
Vidéo - Présentation de Jérémy Dubut-Kross
Vidéo - Vision de Jérémy Dubut-Kross sur ses recherches
Mario Gleirscher
ENSTA
Vidéo - Présentation de Mario Gleirscher
Georgios Bakirtzis
Télécom Paris
Vidéo - Présentation de Georgios Bakirtzis
Philipp Schlehuber-Caissier
Télécom SudParis
Vidéo - Présentation de Philipp Schlehuber-Caissier
Vidéo - Vision de Philipp Schlehuber-Caissier sur ses recherches
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L'équipe de support
(en cours de recrutement)
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Le management de projet
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
Les axes académiques
La chaire est organisée autour de quatre équipes dans quatre écoles sur quatre domaines d’enseignement et de recherche différents mais complémentaires.
Les projets de recherches spécifiques
Plus de 10 procédures d'échanges et de dialogue sont en cours dont le but est de valider l'opportunité de mise en place de projets de recherches spécifiques entre les partenaires industriels, étatiques et les quatre écoles impliquées.
(détails non diffusables)
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Les projets de recherches CIEDS
Deux projets CIEDS dans les domaines de la robotique et dans le domaine de la modélisation impliquent actuellement les acteurs de la chaire ASC.
(détails non diffusables)
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Les 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. |
| 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. 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. |
| 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. |
Les séminaires
| Séminaire Systèmes de systèmes Opération CIEDS 2025 (bientôt disponible) | Keynote "les systèmes de systèmes de demain" par l'IGA Delphine La modélisation MBSE UAF sous CatiaMagic des systèmes de systèmes de défense par Gauthier Fanmuy (Dassault Systèmes) Utilisation des méthodes formelles pour la sureté de fonctionnement des systèmes critiques |
| Séminaire 2 Complex Systems | Complex systems seminars |
| Séminaire 1 Complex Systems | Complex systems seminars |
| Journée Scientifique ASC 2024 | Intervention École polytechnique Intervention ENSTA Intervention Télécom Paris Intervention Télécom SudParis |
Les cours ASC
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| 2025 École polytechnique : Fillière Méthodes Formelles | |
| 2024 Télécom SudParis : Complex Networks |
Les interventions des partenaires
Mise à jour en cours...
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Les projets étudiants
Mise à jour en cours...
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Le challenge ASC
Le challenge ASC : une réponse à la volonté de la chaire de diffuser l’Architecture des Systèmes Complexes de manière transversale et commune aux Écoles IP Paris.
Ce challenge a pour but d’apporter aux élèves participants des connaissances dans les domaines de :
- La complexité ;
- L’approche systémiques ;
- L’approche des systèmes de systèmes (SoS) ;
- L’ingénierie système basée sur les modèles (MBSE) ;
- La comparaison et l’évaluation de variantes d’architectures de SoS.
Pour accéder à la plateforme du challenge, cliquez ici.
Le périmètre de la Chaire
La chaire ASC est destinée à produire de nouvelles recherches et de nouveaux enseignements dans le domaine de l'Architecture des Systèmes Complexes
Pour les partenaires les enjeux sont multiples :
- Un partenariat renforcé entre quatre industriels de la défense, l’Agence pour l’Innovation de Défense et l’Institut Polytechnique de Paris, cadre qui permet de mieux prendre en compte les enjeux de souveraineté nationale au regard des attentes du ministère des Armées ;
- Un élargissement de l’offre de formation des écoles avec le développement d’une offre attractive de formation à destination des élèves de quatre écoles d’IP Paris dans le domaine des systèmes complexes ;
- Une plus grande attractivité de l’industrie de la défense et de ses métiers auprès des élèves des écoles d’IP Paris.
La durée de la chaire s'étend de juillet 2023 à septembre 2028, avec une possibilité de prorogation qui devra être validée par les partenaires.
L'implication de quatre écoles au niveau enseignement et recherche a conduit à la définition de quatre axes de travail :
- Au sein de l'école polytechnique : certification des algorithmes d'IA ;
- Au sein d'ENSTA Paris : systèmes multi-agents, robotique & simulation ;
- Au sein de Télécom Paris : MBSE pour les systèmes complexes ;
- Au sein de Télécom SudParis : Vérification et synthèse des systèmes.
Pour les partenaires, les avantages sont multiples :
- Rapprochement et collaboration entre le monde industriel, le monde de la défense et le monde académique ;
- Pour le monde industriel et celui de la défense : accès privilégié aux élèves des écoles d'ingénieurs pour mieux dialoguer, se comprendre et collaborer ;
- Pour le monde académique, accès direct aux problématiques concrètes de défense et de sécurité (besoins, use-cases...) ;
- Pour les élèves des écoles d'ingénieurs, accès privilégié aux entreprises (stages, sujets de projets, thèses, embauche…).
Aujourd'hui, beaucoup de technologies et de pratiques sont de natures duales et le moment où le monde de la défense était en avance et faisait l'objet de spin-off vers le domaine civil a laissé place à une période plus équilibrée ou beaucoup d'innovations émergent dans l'univers civil et font rapidement d'objet de spin-in vers le monde militaire.
Les conventions signées entre partenaires prévoient la possibilité d'intégration de nouveaux partenaires avec l'aval des partenaires actuels.
La production de la Chaire
Les publications de la chaire seront effectuées sur les canaux académiques classiques et dans les revues spécialisées. Cependant un relai vers ces publications sera systématiquement effectué sur le présent site IP Paris de la chaire.
La chaire étant encore en cours d'émergence, aucune formation spécifique n'a, pour l'instant, été générée.
Travailler avec la Chaire
L'organisation même de la chaire fournit un accès facilité entre les structures partenaires et les étudiants, doctorants, post doctorants et ingénieurs pour toutes les opportunités de recherche et/ou de travail.
Les offres sont directement publiées par les écoles mais sont systématiquement republiées sur le page LinkedIn de la chaire ASC : https://www.linkedin.com/company/chaire-asc/
L'organisation même de la chaire permet la mise en place dans les laboratoires concernés de projets de recherche. Toutes les offres sont publiées par les écoles et systématiquement republiées sur le page LinkedIn de la chaire ASC : https://www.linkedin.com/company/chaire-asc/
Les travaux produits par, ou sous la conduite des quatre enseignants-chercheurs de la chaire seront publiés selon les modalités classiques de la recherche académique. Seuls certains projets de recherche très spécifiques pourraient faire l'objet d'accords de confidentialité en limitant la publication.
La chaire organise tous les ans une journée scientifique dédiée à l'Architecture des Systèmes Complexes. La première journée s'est tenue le 22 mars 2024 et les interventions filmées des quatre écoles impliquées dans la chaire sont accessibles sur la page LinkedIn de la Chaire.
Par ailleurs, la chaire a participé à l'Opération CIEDS en 2024 et y participera de nouveau avec un atelier spécifique en 2025.
Garder le contact
Par email : asc-contact@ip-paris.fr
Via le compte LinkedIn ASC
Par courrier : Chaire ASC, CIEDS / X'Novation center, Avenue Coriolis, 91120 Palaiseau
Le moyen le plus simple est de vous abonner à la page LinkedIn ASC en cliquant sur "+suivre".
https://www.linkedin.com/company/chaire-asc/
Vous serez ainsi avertis en temps réel de toutes les actualités de la chaire.
Coordonnées
Chaire ASC
CIEDS X'Novation Center
Avenue Coriolis
F-91120 Palaiseau
asc-contact@ip-paris.fr