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Research interests and affiliations

Research interests

My research focuses on two domains: high-performance data systems for aerospace, and design methodologies for adaptive and self-optimizing systems. For the former I work on a probabilistic analysis approach that tries to minimize the probability of undesired timing issues. For the latter I concentrate on the definition and application of real-time metaheuristics based on decision theory.

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
Minelli, M., Panerati, J., Kaufmann, M., Ghedini, C., Beltrame, G. & Sabattini, L. (2020). Self-optimization of resilient topologies for fallible multi-robots. Robotics and Autonomous Systems, 124, 12 pages. Retrieved from https://doi.org/10.1016/j.robot.2019.103384
Conference paper
Wu, F., Varadharajan, V.S. & Beltrame, G. (2019). Collision-aware Task Assignment for Multi-Robot Systems. Paper presented at the International Symposium on Multi-Robot and Multi-Agent Systems (MRS 2019), New Brunswick, N.J., USA (pp. 30-36). Retrieved from https://doi.org/10.1109/MRS.2019.8901059
Conference paper
Ramtoula, B., de Azambuja, R. & Beltrame, G. (2019). Data-Efficient Decentralized Place Recognition with 3D Constellations of Objects. Paper presented at the International Symposium on Multi-Robot and Multi-Agent Systems (MRS 2019), New Brunswick, N.J., USA (pp. 219-221). Retrieved from https://doi.org/10.1109/MRS.2019.8901073
Conference paper
Cotsakis, R., St-Onge, D. & Beltrame, G. (2019). Decentralized collaborative transport of fabrics using micro-UAVs. Paper presented at the International Conference on Robotics and Automation (ICRA 2019), Montreal, Canada (pp. 7734-7740). Retrieved from https://doi.org/10.1109/ICRA.2019.8793778

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

INF1600 - Computer Architecture

AER8300 - Spacecraft Computer Engineering

Supervision at Polytechnique

IN PROGRESS

  • Ph.D. (4)

    • Cao, Yanjun. Multi-Robot Collaborative Simultaneous Localization and Mapping (SLAM).
    • Kaufmann, Marcel.
    • Moussa, Majda. Un système de recommendation pour les utilisateurs des applications Android.
    • Varadharajan, Vivek Shankar. Continuous Software Integration for Robotic Swarms.

COMPLETED

  • Ph.D. Thesis (6)

    • 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 (5)

    • 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 | December 7, 2016
Robotics Programming: An Article by a Polytechnique Montréal Professor on the Cover of “Computer” Magazine | Read

Press review about Giovanni Beltrame

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).
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).