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Giovanni Beltrame
Laurea (Polimi), M.Sc. (UIC), M.Tech. (CEFRIEL), Ph.D. (Politecnico di Milano)
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Full Professor
Department of Computer Engineering and Software Engineering
Phone: (514) 340-4711 Ext. 2370 Fax: (514) 340-5139 Room: M-4109
Areas of expertise
Artificial intelligence Robotics Intelligent systems applications Robotic control and automation Systems, man and cybernetics Space science Computer architecture and design Software engineering Computer systems software Software and development Computer systems organization Electrical and electronic engineering
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Research interests and affiliations

Research interests
  • Intelligent systems
  • Swarm robotics
  • Multi-robot systems
  • Space robotics
Affiliation(s)
Expertise type(s) (NSERC subjects)
  • 2600 ROBOTICS
  • 2601 Robotic control and automation
  • 2604 Intelligent systems applications
  • 2606 Systems, man and cybernetics
  • 2700 INFORMATION TECHNOLOGY
  • 2702 Computer systems organization
  • 2710 Information systems design
  • 2720 Computer systems software
  • 2800 ARTIFICIAL INTELLIGENCE (Computer Vision, use 2603)
  • 3250 SPACE SCIENCE
  • 2500 ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING

Publications

Recent publications
Journal article
Saboia, M., Clark, L., Thangavelu, V., Edlund, J.A., Otsu, K., Correa, G.J., Varadharajan, V.S., Santamaria-Navarro, A., Touma, T., Bouman, A., Melikyan, H., Pailevanian, T., Kim, S.K., Archanian, A., Vaquero, T.S., Beltrame, G., Napp, N., Pessin, G. & Agha-mohammadi, A.A. (2022). ACHORD: Communication-aware multi-robot coordination with intermittent connectivity. IEEE Robotics and Automation Letters, 7(4), 10184-10191. Retrieved from https://doi.org/10.1109/lra.2022.3193240
Conference paper
Merlo, E., Pinciroli, C., Panerati, J., Famelis, M. & Beltrame, G. (2022). Automated extraction and checking of property models from source code for robot swarms. Paper presented at the 4th IEEE/ACM International Workshop on Robotics Software Engineering (RoSE 2022), Pittsburgh, PA, USA (pp. 47-54). Retrieved from https://doi.org/10.1145/3526071.3527516
Conference paper
Vardharajan, V.S., Soma, K. & Beltrame, G. (2022). Collective Transport viaSequential Caging. Paper presented at the 15th International Symposium on Distributed Autonomous Robotic Systems, DARS 2021 and 4th International Symposium on Swarm Behavior and Bio-Inspired Robotics (SWARM 2021), En ligne / Online (pp. 349-362). Retrieved from https://doi.org/10.1007/978-3-030-92790-5_27
See all publications (119)

Biography

Giovanni Beltrame received holds an M.Sc. degree in electrical engineering and computer science from the University of Illinois, Chicago (2001). He also received a Laurea degree in computer engineering from  Politecnico di Milano, Italy in 2002, an M.S. degree in information technology from CEFRIEL, Milan in 2002, and a Ph.D. degree in computer engineering from Politecnico di Milano in 2006. Prior to his appointment as an Assistant Professor at Polytechnique Montreal, he worked as an engineer at the European Space Agency until 2009. His research interests include the modeling and design of embedded systems, artificial intelligence, and robotics.

Teaching

INF3995 - Design of a computing system

INF6805 - Swarm Intelligence

Supervision at Polytechnique

IN PROGRESS

  • Ph.D. (2)

    • Kaufmann, Marcel.
    • Varadharajan, Vivek Shankar. Continuous Software Integration for Robotic Swarms.

COMPLETED

  • Ph.D. Thesis (10)

    • Varadharajan, V.S. (2022). Communication, Coordination and Organization of Practical Robot Swarms (Ph.D. Thesis, Polytechnique Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/10353/
    • Law-Kam Cio, Y.-S. (2021). Development of a Flexible Multiobjective Layout Design Tool for the Design of Mechatronic Systems with a Space Miniature Greenhouse Case Study (Ph.D. Thesis, Polytechnique Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/6335/
    • Cao, Y. (2020). Accurate Localization with Ultra-Wideband Ranging for Multi-Robot Systems (Ph.D. Thesis, Polytechnique Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/5392/
    • Moussa, M. (2019). Towards Reliable Robotics: from Navigation to Coordination (Ph.D. Thesis, Polytechnique Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/4153/
    • Ayari, R. (2018). Optimization and mining methods for effective real-time embedded systems (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/3016/
    • Hafnaoui, I. (2018). Handling Information and its Propagation to Engineer Complex Embedded Systems (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/3711/
    • Chen, C. (2017). Static Probabilistic Timing Analysis for Real-Time Embedded Systems in Presence of Faults (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/2686/
    • Panerati, J. (2017). Adaptive computing systems for aerospace (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/2543/
    • Elmahi, O. (2016). Verification of the Performance Properties of Embedded Streaming Applications via Constraint-Based Scheduling (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/2239/
    • Fourmigue, A. (2014). Méthodes de calcul numérique pour la simulation thermique des circuits intégrés (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/1580/

  • Master's Thesis (11)

    • Dah-Achinanon, U. (2022). A Runtime Environment for Micro and Macro UAV Swarms (Master's Thesis, Polytechnique Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/10330/
    • Arseneault, S. (2021). Risk Awareness in Swarm Robotics (Master's Thesis, Polytechnique Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/9971/
    • Bouteiller, Y. (2021). Deep Reinforcement Learning in Real-Time Environments (Master's Thesis, Polytechnique Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/6658/
    • Valenchon, N. (2021). Développement d’un système de stimulation en temps réel de l’activité cérébrale (Master's Thesis, Polytechnique Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/9138/
    • Ramtoula, B. (2020). Machine Learning for Multi-Robot Semantic Simultaneous Localization and Mapping (Master's Thesis, Polytechnique Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/5205/
    • Lajoie, P.-Y. (2019). Simultaneous Localization and Mapping Systems Robust to Perceptual Aliasing (Master's Thesis, Polytechnique Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/4097/
    • Ma, Y. (2018). Design conceptuel d'un incubateur pour un nanosatellite en combinant la conception axiomatique et un index unifié de performance mécatronique (MMP) (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/3676/
    • Meyer, L. (2018). Connectivity Optimization in Robotic Networks (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/3140/
    • Aouina, A. (2017). Modélisation et simulation thermique des circuits intégrés tridimensionnels (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/2711/
    • Anwar, H. (2016). A Probabilistically Analyzable Cache to Estimate Timing Bounds (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/2170/
    • Riahi, S. (2014). Système de mesure de la température d'un processeur en temps réel par thermographie infrarouge (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/1613

News about Giovanni Beltrame

NEWS | August 25, 2022
Portiloop: a potential brain-wave trainer to boost memory | Read
BLOG | July 6, 2021
Roaming robot swarms set to explore Lunar and Martian caves | Read
NEWS | April 8, 2021
A project is launched to make drones autonomous | Read
NEWS | February 25, 2021
NSERC Alliance Grants: Polytechnique Montréal ranks first, winning 24% of all funds awarded to Québec universities | Read
NEWS | November 30, 2020
Landing in Switzerland – before even the Moon or Mars! | Read
NEWS | December 7, 2016
Robotics Programming: An Article by a Polytechnique Montréal Professor on the Cover of “Computer” Magazine | Read
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Press review about Giovanni Beltrame

February 19, 2023, ICI Radio Canada | Les années lumière , Des technologies pour améliorer les interventions de recherche et sauvetage Giovanni Beltrame, professeur titulaire au Département de de génie informatique et génie logiciel, discute à propos des robots utilisés pour les opérations de sauvetage (7:31 et 8:29).
February 20, 2022, ICI Radio Canada - Les années lumière , Les effets des tempêtes solaires sur les satellites Giovanni Beltrame, professeur titulaire au Département de génie informatique et génie logiciel, discute à propos des propulseurs ioniques qui sont utilisés par des satellites de télécommunications (à 5:27) et du choix de SpaceX de larguer des satellites à plus basse altitude (à 7:57).
July 20, 2021, La Presse, Un « saut de puce » dans l'espace Dans cet article, les professeurs de Polytechnique Montréal Giovanni Beltrame (génie informatique et génie logiciel) et Richard Boudreault (génie chimique) commentent le vol suborbital de Jeff Bezos, fondateur d'Amazon, et l'avènement du tourisme spatial.
June 12, 2021, Radio-Canada, Une plateforme de lancement de fusées en Nouvelle-Écosse - Lèvetôt Localisation de la base de lancement de fusées : les explications de Giovanni Beltrame, professeur titulaire au Département de génie informatique et génie logiciel de Polytechnique Montréal (1:45).
June 7, 2021, Radio-Canada, Le projet de plateforme de lancement spatial à Canso obtient sont financement - Le Réveil Giovanni Beltrame, professeur titulaire au Département de génie informatique et génie logiciel de Polytechnique Montréal, discute à propos d'un projet d'établissement de la première plateforme de lancement spatial au Canada.
February 7, 2021, Radio-Canada, Les années lumière - IGLUNA : l'innovation en exploration spatiale Dans cet extrait, Giovanni Beltrame, professeur titulaire au Département de génie informatique et génie logiciel de Polytechnique Montréal, discute à propos d’un projet étudiant où quatre robots - trois astromobiles et un chien-robot - fonctionneront en essaim pour cartographier des lieux, lors de la compétition IGLUNA 2021 qui se déroulera en juillet 2021 en Suisse.
February 2, 2021, CScience IA, Qui investit dans les jeunes talents en IA? Dans ce balado, Takek Agday, étudiant au baccalauréat en génie informatique à Polytechnique Montréal (à 0:43), et Giovanni Beltrame, professeur titulaire au Département de génie informatique et génie logiciel (à 14:20), discutent à propos des investissements dans la formation en intelligence artificielle. Tarek y discute également de sa participation, avec sa jeune entreprise, au programme entrepreneurial GéniD du Bureau de soutien à l'entrepreneuriat.
December 19, 2020, Le journal de Montréal, Des robots pour cartographier la lune L'équipe de Giovanni Beltrame, professeur titulaire au Département de génie informatique et génie logiciel de Polytechnique Montréal, se déplacera à Lucerne, en Suisse, en juillet 2021, pour tester les appareils dans des grottes semblables aux terrains inconnus qui devront être cartographiés sur la Lune ou même sur Mars.
November 12, 2019, Radio-Canada, Actualité du jour (0:40) Giovanni Beltrame, professeur titulaire au Département de génie informatique et génie logiciel de Polytechnique Montréal, donne son expertise sur le projet de base de lancement d’un satellite à Canso.
October 27, 2019, Radio-Canada, Découverte - Drones humanitaires Des groupes de dizaines de drones sont entrainés pour épauler les organismes d'aide humanitaire. Un seul pilote suffirait à contrôler ces essaims de drones intelligents qui pourraient cartographier les zones sinistrées, rétablir les télécommunications entre les groupes de secouristes et voire même identifier les édifices et routes endommagés ou retrouver les survivants. Giovanni Beltrame, professeur titulaire au Département de génie informatique et génie logiciel de Polytechnique Montréal explique comment l'autonomie des drones faciliterait la cartographie des zones sinistrées. Il travaille à créer des flottes de centaines de drones autonomes. L'objectif est que ces drones servent de pont de télécommunication quand il n'y a plus de tours cellulaires (1:10).
June 11, 2019, Radio-Canada, Le téléjournal - 12 000 satellites pour un réseau mondial d'Internet Jean-Jacques Laurin, professeur titulaire au Département de génie électrique, et Giovanni Beltrame, professeur titulaire au Département de génie informatique et génie logiciel de Polytechnique Montréal, commentent le premier lancement d'une constellation de satellites destinés à offrir un accès mondial à Internet (0:25 et 0:55).
Other mentions: Starlink et la mondialisation du service Internet haute vitesse, Internet : 12000 satellites pour desservir le monde
February 4, 2019, DW, Tomorrow Today - The Science Magazine - The Smart swarm Reportage sur les expériences effectuées par l'équipe de Giovanni Beltrame, professeur agrégé au Département de génie informatique et génie logiciel de Polytechnique Montréal (6:05).
October 19, 2017, Radio-Canada, Le monde aujourd'hui - Risques de collisions entre drones et avions Entrevue de Giovanni Beltrame, professeur agrégé au Département de génie informatique et génie logiciel à Polytechnique Montréal (0:26).
December 21, 2016, Radio-Canada, Le drône : l'utilisation commerciale est en hausse Entrevue de Giovanni Beltrame, professeur agrégé au Département de génie informatique et génie logiciel à Polytechnique Montréal (43:40).
Other mentions: Importantes initiatives touchant la sécurité des drones.
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