Curriculum Vitae

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Laurent Perrinet is researcher in Computational Neuroscience at the "Institut de Neurosciences de la Timone" (France), a joint research unit (CNRS / Aix-Marseille Université). He graduated from the aeronautics engineering school SUPAERO, in Toulouse (France) with a signal processing and stochastic modelization degree. He received a PhD. in Cognitive Science in 2003. The thesis was directed by Manuel Samuelides and co-directed by Simon Thorpe. It emphasized on mathematical analysis on temporal spike coding and specifically rank-order coding. This work was extended on multi-scale and adaptive representation of natural static scenes. His research program is now focusing in bridging the complex dynamics of realistic models of large-scale models of spiking neurons with functional models of low-level vision. 1) We study the macroscopic effect of microstructures (di-synaptic thalamo-cortical contacts, patchy connections) by implementing realistic models of the primary visual cortex. These results are confronted to experimental optical imaging data collected conjointly in the lab. 2) We model low-level vision function (tracking or catching an object) by using Bayesian-type probabilistic representations of information. These models introduce non-linearities (contrast gain control, center-surround interactions, adaptation) which are emerging naturally from the simple operations on probabilities. Current challenge is to be able to translate, or compile in computer terminology, such functional models into neural architectures that would exhibit similar dynamics.

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  • Researcher (CR1) at INT (CNRS), since 10/2004

    • Under the supervision of Guillaume Masson at the Mediterranean Institut of Cognitive Neuroscience (INCM-UMR 6193, CNRS) in Marseille, I study models of spatio-temporal inference in low-level sensory areas.

    • Task-leader of a "work-package in the European project FACETS : organization of 2 workshops (« Coordination on WP9T2: Investigate low-level visual processing in a computational model of primary visual cortex », 2006 and 2007), animation of collaborations. Organization of a practical workshop (« Code-Jam »).

    • Teaching : Master students, 1 PhD (Jens Kremkow, defended in 2010), 1 invited PhD (Sylvain Fischer, defended in 2008), 2 post docs.
    • Member of the "NeuroComp" network:

      • Organization of the second plenary French conference on Computational Neuroscience, "Neurocomp08" --- October 08th to October 11th in Marseille. Publication of a special issue.

      • Organization of an annual workshop on Computational Neuroscience (2009 et 2010]).

    • Reviewer in different journals and conferences, among which: Journal of Vision, Neurocomputing, ESANN, IEEE Trans. in Image Processing, Biological Cybernetics.
    • Participation to wide audience scientific events: invited conference "Peut-on parler d’intelligence mécanique?" in 2010, artistic collaboration with Etienne Rey in 2010, publication tqrgetting school audience on computational paradigms in Doc-Sciences (nov' 2010).

    • 10/2004 visiting collaboration @ Bruno Olshausen's lab, working on the Role of homeostasis in learning sparse representations.

    • 10/2010 - 01/2012 collaboration @ Karl Friston's laboratory, on understanding ocular movements using the free energy principle.


  • PhD. in Cognitive Science ONERA/DTIM, Toulouse (France) 10/1999-2/2003

Dissertation Topic: How to decipher the visual spike code? Study of the parallel, asynchronous and sparse dynamics in ultra-rapid visual processing.

  • Department of Computer and Modeling Sciences, grant form the French Research Department.
  • Advisor: Manuel Samuelides, Co-advisor: Simon Thorpe.
  • Presentations at international meetings (IJCNN99, NeuroColt00, DYNN00, CNS00, CNS01, LFTNC01, ESANN02, NSI02). Participation to the EU Advanced Course in Computational Neuroscience in Trieste (Italie) and to the Telluride Neuromorphic Workshop in Colorado (USA).

  • Defended 02/2003 with "Highest Honors" distinction.
  • Manuscript available (in french) in HTML and at CCSD.


  • Master in Cognitive Science Univ. Paris VII, P. Sabatier, EHESS, Polytechnique (Paris, France). 9/1998-9/1999

    • Internship at ONERA/DTIM (Toulouse, France), specialization in modeling and mathematics. Study of hebbian learning in a rank-order based neural network. Application to texture recognition. "Very Good" distinction.
    • 7/1999-8/1999 Research Scholar, USAFB (Rome, NY) / University of San Diego in California (États-Unis).


  • M.S. in Engineering Supaéro (Toulouse, France), one of the leading French Engineering Schools ("Grandes Ecoles"). 1993 - 1998

Specialization in stochastic models for signal and image processing and particularly by means of artificial neural networks.

  • M.S. in Engineering, SUPAERO, Toulouse, France. 1993 - 1998
    • 4/1998-9/1998 Research Scholar, CerCo (CNRS, UMR5549), Toulouse (stage de fin d'études d'ingénieur).

      • Implementation and mathematical study of a unsupervised asynchronous neural net and application to pattern and character recognition.
    • 4/1997-9/1997 Research Scholar, Jet Propulsion Laboratory (Nasa), Pasadena, California. Department of Terrestrial Science, Imaging Radar Laboratory. SAR INTERFEROMETRY

      • Programmed on a imaging processing facility involving radar decoding, geographical corrections, filtering and geocoding. Programmed on a topographic map generator. Collaborated in the processing of images designed to monitor the terrestrial crust's deformation.
      • Monitoring of recent earthquake in California and in China.
    • 9/1995-6/1996 Engineer at Alcatel, Vienna (Austria). Department of Voice Processing Systems. This voluntary internship involved all stages of the product process: design phase, prototyping and quality control with the objective of producing a high technology Voice Mail System.

    • Individual projects on visual perception and object recognition.


  • Chercheur (CR1) à l'INT (ancien INCM), CNRS, depuis 10/2004

    • Sous la conduite de Guillaume Masson à l'Institut de Neurosciences Cognitives de la Méditerranée (INCM-UMR 6193, CNRS) à Marseille, j'étudie des modèles d'inférence spatio-temporels dans des flux video. Cette étude a pour but de définir un algorithme neuro-mimétique adaptatif de représentation sur-complète d'un flux video que nous désirons appliquer à l'extraction du champ de vitesse.

    • Responsable d'un « work-package » dans le projet européen FACETS : organisation de 2 ateliers (« Coordination on WP9T2: Investigate low-level visual processing in a computational model of primary visual cortex », 2006 et 2007), animation des collaborations. Organisation d'un atelier pratique (« Code-Jam » à l'attention des étudiants et développeurs).

    • Encadrement : stagiaires Mastere, 1 PhD (Jens Kremkow, soutenue en 2010), 1 PhD invité (Sylvain Fischer, soutenue en 2008), 2 post docs.
    • Membre du réseau "NeuroComp":

      • Organisateur de la deuxième conférence française de Neurosciences Computationnelles, "Neurocomp08" --- 8-11 octobre 2008, Marseille, France et de la publication d'un ouvrage thématique.

      • Organisation d'un workshop annuel en neurosciences computationnelles à Marseille (2009 et 2010]).

    • Relecteur dans de nombreuses revues et conférences, notamment: Journal of Vision, Neurocomputing, ESANN, IEEE Trans. in Image Processing, Biological Cybernetics, ...
    • Participation à des activités grand public: conférence invitée "Peut-on parler d’intelligence mécanique?" organisé par l’Association Science Technologie Société en 2010, collaboration artistique avec Étienne Rey en 2010, publication destinée au public scolaire Doc-Sciences (2010).

    • 10/2004 collaboration au laboratoire de Bruno Olshausen, sur le Rôle de l'homéostasie dans l'apprentissage de représentation parcimonieuses.

    • 10/2010 - 01/2012 collaboration au laboratoire de Karl Friston, sur l'application de modèles d'énergie libre aux mouvements oculaires.


  • Doctorat de Sciences cognitives ONERA/DTIM, Toulouse (France) 10/1999-2/2003

Titre : Comment déchiffrer le code impulsionnel de la Vision? Étude du flux parallèle, asynchrone et épars dans le traitement visuel ultra-rapide.

  • Allocataire d'une bourse MENRT, accueil à l'ONERA/DTIM.
  • Cette thèse a été initiée par les résultats de la collaboration pendant le stage de DEA. Elle a été dirigée par Manuel Samuelides (professeur à Supaéro et chargé de recherche à l'ONERA/DTIM) et co-dirigée par Simon Thorpe (directeur de recherche au CerCo)

  • Participation et présentations à de nombreux colloques internationaux (IJCNN99, NeuroColt00, DYNN00, CNS00, CNS01, LFTNC01, ESANN02, NSI02). Participation aux écoles d'été EU Advanced Course in Computational Neuroscience à Trieste (Italie) et Telluride Neuromorphic Workshop au Colorado (États-Unis).

  • En parallèle, je me suis intéressé à l'organisation d'une conférence sur les réseaux de neurones dynamiques (Dynn*2000). Je me suis aussi impliqué dans des activités d'enseignement (initiation à la programmation sous Matlab et théorie de la probabilité) pour des élèves de 1ère et 2ème année d'école d'ingénieur (à Supaéro et à l'Ensica, Toulouse) et des travaux dirigés de robotique (Traitement de l'image et reconnaissance d'objets au laboratoire d'Informatique et d'Automatique de Supaéro).

  • La thèse de doctorat a été soutenue le 7 février 2003 à l'université Paul Sabatier avec la mention "Très honorable avec les félicitations du jury". Le jury était présidé par Michel Imbert (Prof. Université P. Sabatier) et constitué par Yves Burnod (Directeur de recherche à l'INSERM U483) et Jeanny Hérault (Professeur à l'INPG, Grenoble).
  • Le manuscrit est disponible en HTML et sur le site de la CCSD.


  • DEA de Sciences cognitives (Univ. Paris VII, P. Sabatier, EHESS, Polytechnique), Paris (France), mention TB. Allocataire d'une bourse de DEA. 9/1998-9/1999

    • 3/1999-7/1999 Assistant de recherche, ONERA/DTIM (Département de Traitement de l'Image et de Modélisation), Toulouse (stage de DEA).

      • Étude de l'apprentissage hebbien de réseaux de neurones basés sur un codage par rang.
      • Application à la reconnaissance de textures.
    • 7/1999-8/1999 Assistant de recherche, USAFB (Rome, NY) / University of San Diego in California (États-Unis). %

      • Étude de l'apprentissage autonome dans un système complexe de type automate cellulaire.
      • Application à la modélisation du comportement d'un pilote d'avion.


  • Diplôme d'ingénieur Supaéro, Toulouse, France. 1993 - 1998

Spécialisation dans le traitement du signal et de l'image et plus particulièrement dans les techniques des réseaux de neurones artificiels.

  • 4/1998-9/1998 Assistant de recherche, CerCo (CNRS, UMR5549), Toulouse (stage de fin d'études d'ingénieur). Développement d'un réseau de neurones asynchrone appliqué à la reconnaissance de caractère.

    • Programmation du code du réseau de neurones asynchrones.
    • Étude et utilisation des statistiques non-paramétriques pour l'utilisation d'un code basé sur le rang d'activation des neurones. Implantation d'une nouvelle règle d'apprentissage du réseau de neurones.
  • 4/1997-9/1997 Assistant de recherche, Jet Propulsion Laboratory (Nasa), Pasadena, Californie. Département des Sciences de la Terre, Laboratoire d'imagerie radar, Interférométrie SAR

    • Programmation d'un processus de traitement d'images radar SAR comprenant des corrections géographiques, une série de filtrages et un traitement interférométrique.
    • Étude et programmation d'un générateur de carte topographique. (DEM).
    • Traitement des images obtenues pour surveiller la déformation de la croûte terrestre. Étude des tremblements de terre de Landers (Californie) et de Gulan (Chine).
  • 9/1995-6/1996 Ingénieur Alcatel, Vienne (Autriche). Département du Voice Processing Systems. Ce "stage long" volontaire, intégré à une formation de SupAéro sur les systèmes industriels, impliquait toutes les étapes de la conception d'un système de messagerie téléphonique de technologie élevée : conception, prototype, contrôle de qualité et étude marketing.

  • Projets individuels sur la perception visuelle, la reconnaissance de locuteur, la compression de la parole et sur la reconnaissance de caractères.
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