LAAS-CNRS

LAAS’ research activities fall within the domain of Information Sciences and Technologies and address complex systems (artificial and sometimes natural) generally heterogeneous, and at different scales, to devise theories, methodologies and tools for modeling, designing and controlling them. Research, innovation and transfer are tied.

The lab has a history of strong relationships with industry and works in a large number of collaborative projects with international, national and regional industries of all size. LAAS was one of the 20 first “Carnot Institutes” labeled in 2006. The systems considered in our research are of different kinds: integrated systems, embedded systems with real time and safety requirements, distributed systems, mobile systems, autonomous and robotics systems, micro and nano systems, biological systems. They fall in various application domains such as aeronautics and space, telecommunications, transports, production, services, security and defense, energy management, healthcare, environment and sustainable development.

[PhD] Deploying AI Workloads in Real-Time Systems

11877/2026

Context. Deploying large AI models on edge devices presents several challenges due to inherent hardware constraints and the rapidly increasing size of AI models. Embedded platforms typically offer limited computational resources and storage capacity, with less flexibility than cloud computing infrastructures. In recent years, numerous hardware solutions specifically designed for edge AI have emerged. These domain-specific architectures exploit parallelism, optimize memory transfers, and support reduced-precision computation. At the software level, specialized techniques aim to reduce model size so that models can fit within the available on-chip memory by reducing the number of parameters and their bit-width representation, through approaches such as model compression, pruning, and quantization.


Real-time scheduling for AI workloads. Nonetheless, hardware acceleration and software optimization alone cannot guarantee real-time performance. Resource management and scheduling are required to decide, at each instant, which neural network should execute on which processing unit. Traditionally, these approaches focus primarily on meeting timing objectives, whereas edge AI requires consideration of several additional aspects: accuracy, energy consumption, and, when necessary, thermal constraints. Satisfying these constraints requires accurately characterizing the AI workload (i.e., the task model) in terms of its parallelism level, memory footprint, and precision. Consequently, scheduling policies should not only account for these additional constraints but also be designed with regard to the underlying hardware capabilities (e.g., large number of processing units, limited on-chip memory capacity, and high context-switching overhead). Framework for AI workloads deployment in real-time systems


Objectives. Real-time systems are composed of multiple tasks, each with specific timing constraints (e.g., deadlines and execution frequency), execution requirements, and criticality levels. In edge AI applications, each real-time task can run a neural network inference. The goal of this thesis is to propose a framework for integrating AI models into real-time and edge AI systems while meeting specific timing and performance constraints on modern AI hardware accelerators. To this end, the following objectives will be addressed:

  • Design space exploration: Develop a toolbox to optimize the compression levels of neural networks under timing and performance constraints.
  • Hardware resource partitioning and configuration: Determine the optimal partitioning of available hardware resources, find the best topologies of processing elements (e.g., pipeline depth), and assign scheduling parameters (e.g., priorities and preemption points).
  • Real-time scheduling: Develop scheduling policies tailored to AI models and AI hardware accelerators.
  • Runtime-adaptive neural networks: Develop neural network models with runtime control of their execution, enabling the workload to adapt to current system utilization, available parallelism, or energy constraints. Two different scheduling policies for parallel AI workloads

Research group. The project is a collaboration among the Laboratory for Analysis and Architecture of Systems (LAAS-CNRS), the Laboratory for Computer Science in Images and Information Systems (LIRIS-CNRS), Inria Center at Rennes University, and the Technical University of Munich (TUM). The host laboratory is the LAAS-CNRS in Toulouse, France. The thesis will be co-supervised by Dr. Tomasz Kloda (LAAS-CNRS), Prof. Stefan Duffner (LIRIS-CNRS), Prof. Angeliki Kritikakou (Inria Rennes) and Dr. Binqi Sun (TUM).

Contact. https://www.laas.fr/fr/offres/deploying-ai-workloads-in-real-time-systems/

Duration. 36 months. The position is available immediately.


General literature:

J. A. Stankovic, "Misconceptions about real-time computing: a serious problem for next-generation systems," in Computer, vol. 21, no. 10, pp. 10-19, Oct. 1988, 10.1109/2.7053 Y.

Han, et al.,"Dynamic Neural Networks: A Survey," in IEEE Transactions on Pattern Analysis & Machine Intelligence, vol. 44, no. 11, pp. 7436-7456, 2022. 10.1109/TPAMI.2021.3117837

Our recent publications:

B. Sun, T. Kloda, C.-G. Wu, M. Caccamo. “Partitioned Scheduling and Parallelism Assignment for Real-Time DNN Inference Tasks on Multi-TPU”. DAC 2024. https://dl.acm.org/doi/10.1145/3649329.3655979

B. Sun, T. Kloda, M. Caccamo. “Strict Partitioning for Sporadic Rigid Gang Tasks”. RTAS 2024. 10.1109/RTAS61025.2024.00028

B. Sun, B. Zou, Y. Hu, T. Kloda, L. Wang, T. F. Abdelzaher, M. Caccamo. “SAPar: A Surrogate-Assisted DNN Partitioner for Efficient Inferences on Edge TPU Pipelines”. EMSOFT 2025. https://dl.acm.org/doi/10.1145/3761813

B. Sun, J. Li, T. Kloda, T. F. Abdelzaher, M. Caccamo. “AI Inference in the Heat: Thermal-Aware Strict Partitioning for Configurable Real-Time Gang Tasks”. RTAS 2026. 10.1109/RTAS68450.2026.00031

M. Zouhdi, J. Guo, R. Hammadi, B. Sun, P. Leleux, T. Kloda, M. Caccamo. "Pruning of Deep Neural Networks for Real-Time Execution on Edge TPU". DSD 2026 (to appear).

Plik załącznika

Wymagania

  • Candidates must hold a graduate degree (or equivalent) in Computer Science or Mathematics.

Zadania związane z oferowanym stanowiskiem

  • Design space exploration: Develop a toolbox to optimize the compression levels of neural networks under timing and performance constraints.
  • Hardware resource partitioning and configuration: Determine the optimal partitioning of available hardware resources, find the best topologies of processing elements (e.g., pipeline depth), and assign scheduling parameters (e.g., priorities and preemption points).
  • Real-time scheduling: Develop scheduling policies tailored to AI models and AI hardware accelerators.
  • Runtime-adaptive neural networks: Develop neural network models with runtime control of their execution, enabling the workload to adapt to current system utilization, available parallelism, or energy constraints. Two different scheduling policies for parallel AI workloads

Szczegóły

Oferta ważna do
2026-11-14
Wysokość wynagrodzenia
Nie określono
Branża
Nauka/Edukacja
Rodzaj umowy/współpracy
Umowa o pracę
Region
inne
Miasto
Toulosue
Preferowane kierunki
Informatyka/Computing,Matematyka nowoczesnych technologii,Sztuczna Inteligencja/Artificial Intelligence
Zaloguj się, aby odpowiedzieć.
Informacja dotycząca przetwarzania danych osobowych Na podstawie przepisów Rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady (EU) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 roku w sprawie ochrony osób fizycznych w związku z przetwarzaniem danych osobowych i w sprawie swobodnego przepływu takich danych oraz uchylenia dyrektywy 95/46/WE (zwanego dalej „RODO”) kontrahent oświadcza, że został poinformowany o tym, iż:

1) Administratorem danych osobowych jest Politechnika Poznańska z siedzibą Pl. Marii Skłodowskiej-Curie 5, e-mail: biuro.rektora@put.poznan.pl, telefon: 61 665 3639,
2) Administrator wyznaczył Inspektora Ochrony Danych – Pana Piotra Otomańskiego, który nadzoruje prawidłowość przetwarzania danych osobowych na Politechnice Poznańskiej. Z IOD można kontaktować się mailowo, wysyłając wiadomość na adres: iod@put.poznan.pl.,
3) Dane osobowe będą przetwarzane na podstawie art. 6 ust. 1 lit. b, c, e i f RODO, w celu:
a) dysponowania danymi osobowymi, przez okres poprzedzający zawarcie Umowy dla potrzeb złożenia oferty lub negocjacji oraz przez okres wykonywania Umowy, jej realizacji, rozliczenia, koordynacji przez osoby fizyczne wskazane do kontaktów roboczych,
b) wypełnienie obowiązków prawnych ciążących na administratorze, w szczególności wynikających z przepisów rachunkowo-podatkowych; z obowiązku archiwizacyjnego, zgodnie z obowiązującymi przepisami prawa, wynikającymi z przepisów zawartych w ustawie Prawo o szkolnictwie wyższym i nauce,
c) wykonanie zadania realizowanego w interesie publicznym, polegającego w szczególności na prowadzeniu działalności naukowej, świadczeniu usług badawczych oraz transferu wiedzy i technologii do gospodarki,
d) w celu ustalenia, dochodzenia lub obrony przed ewentualnymi roszczeniami z tytułu realizacji umowy, stanowiących prawnie uzasadniony interes administratora,
4) Źródłem danych osobowych może być osoba, której dane dotyczą, ale również Strona umowy. Przetwarzane będą następujące kategorie danych: dane osobowe reprezentantów, pracowników/współpracowników – wskazane w treści umowy lub inne dane kontaktowe niezbędne do jej realizacji, koordynacji i rozliczenia, w szczególności: imię i nazwisko,e-mail służbowy, nr telefonu, stopień/tytuł naukowy, funkcja/stanowisko i miejsce pracy.
5) Odbiorcami danych mogą być:
a) organy publiczne i urzędy państwowe lub inne podmioty upoważnione na podstawie przepisów prawa lub wykonujące zadania realizowane w interesie publicznym lub w ramach sprawowania władzy publicznej,
b) inne podmioty, które na podstawie stosownych umów podpisanych z Politechniką Poznańską przetwarzają dane osobowe dla których administratorem jest Politechnika Poznańska, w szczególności podmioty świadczące dla Administratora obsługę informatyczną,
6) Administrator będzie przechowywał dane osobowe przez okres niezbędny do udokumentowania czynności z udziałem osób, których dane dotyczą, w związku z podjęciem działań przed zawarciem umowy i jej wykonywania, przez okres wynikający z przepisów rachunkowo-podatkowych. W przypadku potrzeby ustalenia, dochodzenia lub obrony przed roszczeniami z tytułu realizacji niniejszej umowy, do czasu przedawnienia ewentualnych roszczeń. Dokumentacja będzie podlegała archiwizacji, zgodnie z obowiązującymi przepisami prawa,
7) W związku z przetwarzaniem danych osobowych, osobom, których dane dotyczą, przysługują (na zasadach określonych w RODO) następujące uprawnienia: prawo dostępu do treści swoich danych osobowych, sprzeciwu, prawo ich sprostowania, usunięcia, przenoszenia oraz ograniczenia przetwarzania oraz prawo do złożenia skargi do Prezesa Urzędu Ochrony Danych Osobowych,
8) Dane osobowe nie będą przekazywane do państwa trzeciego lub organizacji międzynarodowej,
9) Podanie danych osobowych jest dobrowolne, ale też niezbędne do zawarcia oraz realizacji umowy,
10) Dane osobowe nie będą przetwarzane w sposób zautomatyzowany, w tym również w formie profilowania.
Witryna Centrum Praktyk i Karier przechowuje lokalnie informacje w plikach cookies w celu zapamiętania uwierzytelnionej sesji użytkownika oraz zbierania informacji statystycznych o sposobie korzystania ze stron internetowych. Jeżeli nie chcesz, aby system rekrutacyjny umieszczał te informacje lokalnie w postaci ciasteczek, zmień ustawienia swojej przeglądarki.