Les actualités d'Inria Paris - Rocquencourt

Les sciences du numérique au service de la recherche contre le Cancer

Wed, 01 Feb 2012 00:00:00 +0100

Le 4 février prochain aura lieu la journée mondiale contre le cancer. Le cancer est encore aujourd'hui la première cause de mortalité dans le monde, bien avant les guerres et autres catastrophes naturelles.Quelles sont les recherches menées dans ce domaine ? Rencontre avec Dirk Drasdo et William Weens de l’équipe-projet Bang qui mène des recherches sur ce sujet.

Quelles sont les recherches menées dans ce domaine par votre équipe ?

Dirk Drasdo et Wiliam Weens : Notre groupe travaille sur divers projets et plus globalement sur l’organisation des tissus, leur régénération ainsi que sur les processus de croissance des cellules dans les cancers du foie et du poumon.

Jusqu’à 2011 nous étions impliqué dans le projet CancerSys. Ce dernier était un projet de l’UE traitant des premières étapes du développement du cancer du foie. Les expérimentateurs travaillaient en collaboration étroite avec nous, dans le but d’expliquer les phénotypes des tumeurs observés dans les expériences. Dans ces dernières, une molécule était injectée dans des souris transgéniques afin d’induire la formation de tumeurs.

Nous travaillons aussi sur des projets similaires dans le cancer du poumon afin d’évaluer la croissance et les propriétés d’invasion du carcinome du poumon à petites cellules, un cancer très agressif. L’objectif est d’étudier les options thérapeutiques telles que les effets de la chimiothérapie et de l’érythropoïétine (protéine portant un glucide) à l’aide de modèle et d’expériences. Les expérimentations et la modélisation sont réalisées en incluant les processus présents à différentes échelles – intracellulaire, cellulaire et multicellulaire – et en considérant les différents systèmes expérimentaux : in vitro, murin et humain. Les modèles mathématiques sont utilisés pour guider la stratégie expérimentale dans la direction des expériences les plus prometteuses et instructives.

D’autres projets sur lesquels nous travaillons abordent l’homéostasie* dans des tissus afin de comprendre les mécanismes sous-jacents au contrôle de la taille des populations de cellules ; les effets des contraintes biomécaniques sur la croissance des sphéroïdes de tumeurs ; l’effet de certains médicaments sur les cellules du foie in vitro pour estimer le remplacement à long terme des modèles in vivo (animal) par des systèmes in vitro.

Enfin, nous sommes actuellement associé au projet sur le foie virtuel (virtual liver network : VLN), voir ci-dessous.

Chaque projet est financé par des organisations nationales en France, en Allemagne ou par l’UE. Tous les projets sont menés en collaboration rapprochée avec des partenaires (expérimentateurs, modélisateurs, industriels). Ceci permet de directement paramétrer les modèles grâce des données expérimentales, de valider les prédictions des modèles aussi bien que d’inclure de la modélisation de pointe à chaque échelle. Enfin, cela pousse dans la direction d’une recherche donnant une valeur ajoutée aux entreprises.

En quoi les sciences informatiques et les mathématiques sont utiles dans ce type de recherche?

Dirk Drasdo et Wiliam Weens :

Les méthodes que nous utilisons pour analyser l’origine de l’organisation multicellulaire combinent l’informatique, les mathématiques et la physique utilisant largement une chaîne de processus développée dans notre groupe pour comprendre les mécanismes d’organisation des tissus au niveau histologique (étude de tissus biologiques). La chaîne de processus est bien illustrée en regardant la régénération du foie après une injection toxique et destructrice.

Pour construire des simulations réalistes, l’architecture du foie a été déterminée au niveau histologique à partir d’image de microscopie optique et confocale obtenues pendant toute la phase d’injection. Ces images ont été analysées et ont permis de mesurer les paramètres de l’architecture et des dommages dans les lobules ce qui a permis ensuite d’obtenir un échantillon statistique représentatif quantifiant le foie avant et après l’injection et ses dommages associés.

Les résultats obtenus ont été utilisés pour construire l’état initial de notre modèle mathématique et de le configurer pour la régénération dynamique. Dans ce modèle, les vaisseaux sanguins et les hépatocytes (des cellules présentes uniquement dans le foie) sont représentés.

Les simulations de modèle peuvent être vues comme des « expériences sur ordinateur », ce sont des expériences virtuelles. Les résultats produits avec notre modèle sont comparés quantitativement avec des résultats expérimentaux. Grâce à une stratégie d’analyse de sensibilité, en variant chaque paramètre mathématique dans un domaine physiologiquement raisonnable et en modifiant le modèle grâce à de nombreux échanges avec nos partenaires expérimentateurs, nous avons pu finalement prévoir un processus, inconnu et validé par la suite, de la régénération du foie.

Notre ligne de recherche actuelle suit ce schéma général : définition des paramètres spatiaux à partir d’images expérimentales, construction du modèle, comparaison des résultats avec des données expérimentales. Le traitement et l’analyse d’image, suivi de la définition des paramètres des images analysées peuvent permettre à un spécialiste – par des estimations indépendantes de matériel histologique d’objectiver son diagnostique. Comme nous travaillons la plupart du temps à l’échelle histologique, nous utilisons principalement les modèles à base d’agents dans lesquels chaque cellule est représentée. Ce type de modèle comprend deux principaux types :

des modèles où chaque cellule est caractérisée par des propriétés physiques et cinétiques dans un espace continue. En effet, une cellule se déplace à cause des forces qui lui sont appliquées ainsi que son déplacement propre (sa micro-motilité). Les cellules peuvent croître, se diviser, mourir, changer leur polarité, etc. et ainsi accomplir tous les changements d’état et les activités observés dans les expériences.
des modèles à base de règles sur des réseau non structurés calibrés par le modèle physique décrit précédemment afin d’éviter tout artéfact causé par un choix inapproprié des règles. Ce dernier type permet de travailler sur des populations de plus grande taille pour certains modèles jusqu’à un milliard de cellules mais – comme cela se passe dans un espace discret – sans autoriser les changements graduels dans la position de la cellule. Pour cette raison, nous complétons de plus en plus nos méthodes par des modèles continus où les équations sur les cellules ne sont pas résolues individuellement mais remplacées par des variables de densités locales.

L’avantage fondamental des modèles individu-centré basés sur les cellules est que le réseau intracellulaire de signalisation moléculaire ainsi que les réseaux métaboliques (considérablement étudiés dans la biologie des systèmes depuis une dizaine d’année), peuvent être directement et littéralement intégrés dans chaque cellule et couplé à l’état de la cellule et de son activité. L’évolution des nutriments et signaux dans l’espace extracellulaire est calculée à l’aide d’équations aux dérivées partielles.

Jusqu'à octobre 2011 vous faisiez partie du projet Cancersys, depuis vous faites partie du projet virtual liver? Quel est votre rôle et quels en sont les enjeux ?

Dirk Drasdo et Wiliam Weens : En effet, nous faisons partie du virtual liver network, probablement le plus grand réseau sur la biologie des systèmes qui concentre mondialement ses efforts sur un objectif commun. Le réseau s’étend sur toute l’Allemagne et nous sommes le seul partenaire étranger. Il inclut 69 chefs de sous-projets dans différents instituts de recherche et universités ainsi que dans l’entreprise Bayer. Ce grand défi scientifique vise la mesure et la modélisation de tous les processus à toutes les échelles spatiales et temporelles du foie sain et malade. Ceci inclut la régulation de l’expression des gènes, la transduction du signal intracellulaire, le métabolisme, les signaux intercellulaires, les cellules de types différents et dans différents états, les unités fonctionnels de l’organe telle que les lobules (la plus petite sous-unité fonctionnelle du foie), les lobes du foie en incluant les réseaux sanguins et biliaires, enfin l’organe dans son ensemble et l’impact à l’échelle du patient.

Les processus de chaque échelle doivent être liés de façon pertinente au processus et à l’état des échelles plus petites et plus grandes qui sont consécutives mais pas seulement. Cela implique de sérieux défis dans le développement des modèles à chaque échelle, de leurs intégration et l’implémentation logicielle pour aboutir à un modèle intégré liant tous les différents composants.

Le second grand enjeu est dans l’organisation de la communication et du déroulement des opérations qui doivent être horizontales entre les expérimentateurs et modélisateurs travaillant à une certaine échelle et verticale pour ceux travaillant à différentes échelles. Comme les méthodes expérimentales et les méthodes de modélisations sont souvent différentes entre les différentes échelles, la communication à l’interface de chacune est une tâche ambitieuse. Une équipe de gestion et un comité consultatif scientifique doivent être établis pour coordonner et guider les activités des partenaires, permettant alors au réseau de progresser comme un collectif bien orchestré.

Dans ce projet, nous sommes chargés de la modélisation intégrée à l’échelle du lobule et du lobe, échelle dont nous sommes référent au niveau administratif dans l’équipe de gestion.

Au carrefour des sciences informatiques et de la musique

Wed, 01 Feb 2012 00:00:00 +0100

Déléguer à l'ordinateur non seulement l'interprétation, mais aussi l'écriture musicale: telle est l’idée qui régit la création de la nouvelle équipe de recherche MuSync. Avec l'objectif de cerner au plus près l’activité humaine complexe du compositeur et de l'interprète.

L’ordinateur peut déjà se placer en position d’interprète des programmes informatiques sur la scène, avec les musiciens. Pour y arriver, il doit être doté d’une capacité d’écoute et de synchronisation avec les musiciens, afin que ses actions (réactives) soient déterminées en temps réel. Et cela malgré d'éventuelles erreurs des musiciens, des perturbations de l’environnement ou bien des problèmes liés à l'ordinateur lui-même!

C'est le défi scientifique et artistique relevé par le logiciel Antescofo, remarqué en 2011 le jury du magazine La recherche (prix spécial). Ce logiciel s’utilise comme un accompagnateur automatique. Il est intervenu dans la production d'œuvres inédites de compositeurs et artistes de l’Ircam.

MuSync porte cette aventure scientifico-musicale plus loin encore. Elle associe ainsi deux approches importantes en informatique musicale :

1. L'écoute artificielle : reconnaissance et extraction des données musicales en temps réel depuis un signal audio (en utilisant des techniques de traitement du signal et d'apprentissage statistique)
2. La programmation synchrone réactive en informatique musicale

Le couplage de ces deux thématiques, souvent considérées comme distinctes, est au cœur de la pratique musicale (de la composition à la performance). Il peut ainsi ouvrir le champ des possibles dans l’interaction musicale homme-machine. Il permettra également de résoudre des problèmes intéressants en modélisation.

Les sciences informatiques et les mathématiques sont donc au coeur de ces recherches. Grâce à leur déploiement dans les objets numériques quotidiens (appareils photo, tablettes numériques, etc), les modèles d’apprentissage automatique d'une part, et les langages et modèles de programmation temps réel et concurrente d'autre part, sont arrivés à une certaine maturité ces dernières années. Mais leur application en musique a connu un léger retard, expliqué par la complexité temporelle des signaux musicaux. Cette complexité remet en question la définition et la validité mêmes de ces modèles évolués.

L'équipe MuSync se donne pour mission, grâce à l'intervention de chacun de ses partenaires, d'expliciter et de redéfinir ces modèles fondamentaux.

En savoir plus sur l'équipe MuSync :

Logiciel Antescofo - © Ircam

L'équipe Musync est aujourd'hui composée de trois permanents : Arshia Cont, CR Ircam ; Jean-Louis Giavitto, DR CNRS ; Florent Jacquemard, CR Inria, et deux doctorants. C'est une équipe commune CNRS, Inria, Ircam, UMPC, hébergée à l'Ircam. Elle va prochainement coordonner le projet ANR INEDIT avec le GRAME (Lyon), et LABRI (Bordeaux), sur l’écriture et l’interaction.

Des collaborations sont également en cours avec :

l'équipe-projet Inria Parkas (commune avec l’ENS) et les spécialistes des langages de programmation dans l’embarqué
des laboratoires spécialistes de l’apprentissage automatique et modélisation mathématique comme UC Berkeley, UC San Diego, et aussi THALES Research et LIX avec qui l ‘équipe organise des séminaires sur la géométrie de l’information dans leurs locaux.

« Santé à domicile et autonomie » : retour en images

Thu, 24 Nov 2011 00:00:00 +0100

Découvrir les opportunités efficientes pour mieux, exploiter les données de santé, développer de nouveaux outils d’aide au diagnostic, à la prescription et au suivi, optimiser les applications d’assistance à la personne était l’ambition des 150 visiteurs qui ont participé à la RII « Santé à Domicile et Autonomie », le jeudi 20 octobre dernier au Cap 15 à Paris.

Parmi eux, des représentants de grand groupes et de PME étaient présents. Démontrant ainsi l‘importance de la problématique et l’implication des équipes de recherche Inria dans le domaine.

Après une matinée de conférences, les participants ont pu assister à des démonstrations.

Mazyar Mirrahimi : Vers une ingénierie des systèmes quantiques

Wed, 23 Nov 2011 00:00:00 +0100

Mazyar Mirrahimi de l’équipe Sisyphe a co-signé récemment un article remarqué dans la revue Nature en collaboration avec l'équipe de Serge Haroche et Jean-Michel Raimond de l'ENS et Pierre Rouchon de l’Ecole des Mines de Paris. Entretien avec un automaticien passionné par les problèmes de physique quantique.

Quel a été votre parcours ?

Mazyar Mirrahimi : J’ai fait ma première année d’étude supérieure de mathématiques en Iran puis je suis venu en France pour intégrer l’Ecole Polytechnique suite à des auditions que l’école organisait régulièrement sur place. La majeure partie des étudiants iraniens part aux Etats-Unis mais j’ai été attiré par le programme très varié de l’Ecole Polytechnique car j’aimais les mathématiques mais n’étais pas encore décidé à en faire mon métier.

Au cours de mes études à Polytechnique, j'ai eu l'occasion de rencontrer mon futur directeur de thèse, Pierre Rouchon, mathématicien et automaticien à l’Ecole des Mines. Il s’intéressait depuis peu à des problèmes d’automatique à l’échelle quantique. J’ai commencé avec lui à me familiariser avec la physique, notamment en suivant les cours de Serge Haroche au Collège de France (chaire de physique quantique) avec qui nous avons travaillé par la suite et publié dans Nature. A la fin de ma thèse, après avoir été recruté chez Inria en 2006, j’ai effectué des séjours à Caltech, aux Etats-Unis, dans un laboratoire de physique connu pour avoir réalisé les premières expériences en automatique quantique. Ces séjours m’ont donné l’occasion de rapprocher mon travail théorique de l’expérience.

Où cet intérêt pour l’informatique quantique vous a-t-il conduit ?

Mazyar Mirrahimi : A mon retour en France, le groupe de Serge Haroche et Jean-Michel Raimond à l’ENS venait de réaliser des expériences très intéressantes sur le contrôle de systèmes quantiques et plus précisément, sur la mesure non-destructive de l'état d'un champ quantique piégé dans une cavité micro-onde, un problème qui suscite de nombreuses recherches depuis une vingtaine d’années.

En effet, pour contrôler un système classique, nous effectuons tout d'abord une mesure sur le système et nous agissons en fonction de ce que nous avons observé. Par exemple, le thermostat d’un radiateur observe la température de la pièce et, en fonction de cette température et de la consigne choisie, la radiateur va ou non continuer à chauffer. Lorsqu’il s’agit de contrôler des particules ou un système quantique de cette façon, le fait même d’observer perturbe le phénomène. L’expérience faite à l'ENS visait à observer l’état d’un champ quantique sans le perturber.

L'étape suivante consistait à utiliser cette information pour contrôler l’état du champ afin de le stabiliser, avec un nombre précis de photons. C’est là qu’interviennent nos travaux. Nous avons fourni un algorithme qui permet d'estimer l'état du système à partir de mesures partielles, imparfaites et corrompues par des "bruits expérimentaux", et qui permet par la suite de contrôler l’état du système afin de le stabiliser autour de l'état quantique désiré.

Pouvoir contrôler l’état quantique d’un système ouvre-t-il la voie à l’ordinateur quantique ?

Mazyar Mirrahimi : L’expérience réalisée avec le groupe de l'ENS a été la première expérience de contrôle par rétroaction en temps réel d'un système quantique. Cela montre la possibilité de stabiliser ces états quantiques, qui sont les éléments de base, pour atteindre un traitement robuste de l'information quantique. Cela dit, pour avancer vers un véritable ordinateur quantique, nous avons besoin de coupler plusieurs de ces systèmes quantiques, ce qui semble très difficile pour ce genre de dispositif en optique quantique. Ce problème a amené les chercheurs du domaine de la physique mésoscopique à privilégier plutôt les circuits supraconducteurs à basses températures. Je suis actuellement pour un an à l'université de Yale, où je travaille avec le groupe de Michel Devoret (professeur à Yale et titulaire de la chaire de physique mésoscopique du Collège de France) sur certaines expériences dans le but de réaliser des portes logiques et les mémoires d'un ordinateur quantique. On sent poindre le début d’une ingénierie des systèmes qui obéit à des lois quantiques ou « ingénierie quantique ».

Dans quels autres domaines cette ingénierie quantique pourrait-elle avoir un impact ?

Mazyar Mirrahimi : Il y a tout un champ d’applications possible, notamment en métrologie pour améliorer la précision des mesures, comme on l’a fait pour l’horloge atomique. On pourrait envisager, par exemple, d’améliorer les mesures d’amplitude d’un champ magnétique et la stabiliser. Certaines applications comme la cryptographie quantique ou la communication quantique sont basées sur ces mêmes lois et sont plus faciles à obtenir. Il y existe déjà des prototypes industriels qui permettent de communiquer de l’information par des fibres optiques en la cryptant de façon quantique par la polarisation des photons de la lumière.

Quels sont vos projets après Yale?

Mazyar Mirrahimi : Le groupe de Yale fait des expériences sur les circuits supraconducteurs et je suis venu pour apprendre les outils et les principes de cette physique mésoscopique. Ce groupe, dirigé par Michel Devoret, travaille également avec un laboratoire de physique à l’ENS. A mon retour j’aimerais continuer sur ces expériences avec ce laboratoire.

Computer Vision: A Modern Approach

Wed, 16 Nov 2011 00:00:00 +0100

La seconde édition du livre "Computer Vision: A Modern Approach" vient de sortir.

Ce livre, écrit par David Forsyth (Université d'Illinois à Urbana-Champaign) et Jean Ponce (EPI Willow) est publié par Pearson Education, Inc. Sa première édition, sortie en 2002, a été vendue à plus de 10000 exemplaires dans le monde entier, et traduite en chinois, japonais et en russe.

Quelle compréhension les Français ont-ils du monde numérique ?

Tue, 08 Nov 2011 00:00:00 +0100

Santé, industrie, transports, agriculture, communication, environnement… pas un domaine qui n’ait radicalement évolué grâce aux sciences et aux technologies du numérique. Des inventions qui façonnent aujourd’hui les contours d’un « Nouveau Monde ». Ce quotidien, à la fois invisible, multiple et omniprésent, soulève une question fondamentale : quelle compréhension les Français ont-ils du monde numérique dans lequel ils évoluent ?

Inria a initié avec TNS Sofres une grande enquête pour répondre à cette question et suivre au fil des années l’évolution de la population française face à ce monde en mutation.

Retrouvez les résultats détaillés de l’enquête et découvrez à quel type de voyageur du numérique vous appartenez.

Les enseignements clés du baromètre

Des Français ouverts à ce Nouveau Monde

Les Français sont en général plutôt confiants (64 % des individus interrogés) et curieux (71 %) quant aux avantages, aux bénéfices et à l’influence du numérique dans leur quotidien.

Six profils de voyageurs numériques

Les Français n’ont pas tous la même façon d’appréhender ce monde façonné par les sciences du numérique. Certains ont déjà pris possession de ce Nouveau Monde, d’autres refusent le « tout-numérique »…

Les grands Explorateurs (18 %) : Pionniers du numérique et toujours en tête de file, ils sont les premiers spécimens de l’homo numericus. Ils prennent véritablement possession de ce Nouveau Monde et s’y déplacent aisément, toujours en quête de lieux insolites à découvrir.

Les Baroudeurs pragmatiques (16 %) : Ils se déplacent rapidement sur ces territoires défrichés par les grands Explorateurs, dans une démarche avant tout pragmatique. Curieux et ouverts, lucides sur ses potentiels, ils ont également conscience de ce que le « monde d’avant » avait de structurant et mettent en avant la responsabilité dans leur exploration.

Les apprentis Voyageurs (20 %) : Ils viennent tout juste de s’engager sur les sentiers du Nouveau Monde. Aventureux et enthousiastes, ils n’osent que rarement cependant emprunter ses chemins sauvages.

Les Randonneurs vigilants (16 %) : Ils savent qu’ils font partie d’un monde en mutation, mais se méfient des territoires qu’ils découvrent et font un usage encore relativement modéré de leurs propres découvertes.

Les Révoltés du numérique (10 %) : Observant les évolutions de ce Nouveau Monde d’un œil inquiet, ils utilisent les nouvelles technologies, mais n’apprécient pas les conséquences. Ces nouveaux espaces les rendent nostalgiques et ils rêvent de rembarquer dans le monde d’avant pour retrouver leur confort et leurs repères.

Les bienheureux Sédentaires (16 %) : Le numérique est loin d’être indispensable pour eux. Ils ne s’y confrontent pas ou peu dans leur vie quotidienne et ne cherchent pas à s’informer des évolutions dans ce domaine. Ils ne sont pour autant pas opposés aux évolutions et peuvent réviser leur jugement avec des exemples concrets d’utilisation.

Faites-vous aussi le test pour découvrir votre profil.

Une influence perçue comme étant plutôt positive sur soi et son entourage

Des innovations devenues indispensables dans le quotidien
À la question : « Y a-t-il des innovations ayant changé votre vie et dont vous ne pourriez plus vous passez ? », les Français répondent en majorité « oui » pour leur équipement personnel :

59 % ne peuvent plus se passer de leur téléphone mobile,
56 % d’internet,
52 % des moteurs de recherche,
51 % de leur ordinateur personnel.

Un gain sur le développement de l’individu
En matière d’épanouissement individuel et d’interactivité avec le monde, le numérique est perçu comme bénéfique :

87 % des Français estiment que le numérique a eu des conséquences très positives sur l’accès à la connaissance,
62 % sur la possibilité d’assouvir ses passions,
56 % sur l’intérêt porté au travail.

Des avis plus mitigés sur l’aspect relationnel

31 % des Français déplorent les conséquences du numérique sur les relations familiales,
34 % sur les relations amoureuses.

Une vision parcellaire du fait d’un vrai défaut d’information

De la santé à la communication, les sciences du numérique ont eu un impact sur tous les domaines d’activités. Si les Français jugent de façon positive l’apport du numérique pour certains de ces secteurs, ils le considèrent parfois abstrait et ne voient pas toujours son utilité.

Des apports reconnus et jugés utiles dans des domaines orientés « grand public »

La santé : pour 88 % des Français, le numérique a été utile pour la santé.
La communication : 87 % des Français reconnaissent les avancées en matière de numérique, d’objets intelligents et de communication via les réseaux sociaux.
L’enseignement : pour 79 % des Français, le numérique est devenu indispensable en matière d’éducation.
Les transports : 75 % des Français ont conscience de l’apport des sciences du numérique, notamment dans le domaine des technologies embarquées dans les avions, les voitures, les fusées ou les trains.

Une vision moins claire dans d’autres domaines où la technologie est pourtant très utile

L’environnement : seuls 16 % des Français jugent le numérique très utile dans ce secteur.
L’agriculture : plus de 26 % des Français estiment que le numérique reste peu ou pas utile dans ce domaine.

L’agriculture et le numérique…

De nombreux équipements à usages agricoles sont désormais munis de capteurs numériques.
Par exemple, ceux installés dans des étables pour la surveillance des bêtes sur le point de vêler et reliés aux écrans de télévision ou de tablette numérique des exploitants. Ou encore les capteurs d’humidité intégrés sur une ensileuse qui mesurent précisément le taux de matière sèche du maïs, indicateur de la qualité de conservation de fourrage. Enfin, des capteurs de rendement peuvent équiper une moissonneuse ou des capteurs d’inclinaison corriger le système de guidage des véhicules sur un terrain en pente.

Des avancées encore trop souvent méconnues…
Même si 59 % des Français se déclarent bien informés, les progrès liés au numérique semblent encore manquer de visibilité.

55 % des Français pensent que l’on ne pourra jamais communiquer par la pensée.
25 % des Français pensent qu’un chirurgien ne pourra jamais opérer à distance.
25 % des Français pensent que les voitures ne se conduiront jamais toutes seules.

L’avenir du numérique ?

Aller plus loin ou arrêter tout ? Entre les deux, leur cœur balance…
Les Français hésitent et sont plutôt divisés dès qu’il s’agit de « développement des technologies numériques », estimant à :

43 % que les choses sont bien comme elles sont aujourd’hui,
32 % qu’il faut aller plus loin,
16 % que nous sommes déjà allés trop loin.

Des enjeux importants
Si 80 % des Français sont favorables à un accès du plus grand nombre aux technologies numériques, ils se sentent inquiets quant aux impacts, notamment sur leur vie privée.

92 % d’entre eux jugent important de mieux protéger la vie privée sur internet.
89 % estiment nécessaire d’encadrer l’utilisation d’internet pour les plus jeunes.
74 % souhaitent la mise en place d’un code d’éthique et de déontologie, surtout dans les secteurs de la robotique ou de la bioinformatique.

Enfin, 80 % d’entre eux estiment qu’il serait intéressant et nécessaire de faire une place aux sciences du numérique à l’école, au même titre que la chimie ou la physique. Un premier pas bientôt franchi avec la mise en place d’une option « informatique et sciences du numérique » au lycée en 2012…

Le « Nouveau Monde numérique »

Par ses travaux de recherche et ses relations avec le monde industriel, Inria participe au développement du nouveau monde numérique. Il souhaite aussi favoriser le débat public autour des questions de société liées au numérique et doter tous les « voyageurs du Monde numérique » des bons outils pour mieux appréhender ces nouveaux horizons.

Xavier Leroy, lauréat du prix « La Recherche 2011 en sciences de l'information »

Fri, 04 Nov 2011 00:00:00 +0100

Xavier Leroy, responsable de l'équipe-projet Gallium du centre de recherche Inria Paris - Rocquencourt, a obtenu le prix La Recherche 2011 en sciences de l'information le 18 octobre dernier aux côtés de Sandrine Blazy (université de Rennes, EPI Celtique), Zaynah Dargaye (maintenant au CEA), Jean-Baptiste Tristan (actuellement à Harvard). Récompensant ainsi leurs travaux sur la vérification formelle de compilateurs réalistes.

Qu'est-ce que CompCert ?

Xavier Leroy : CompCert est le compilateur que nous développons dans ce projet. Comme tout compilateur, c'est un outil qui traduit le code source, tel qu'écrit par les programmeurs (dans notre cas en langage C) en code machine, directement exécutable par l'ordinateur ou le système embarqué. Non content de traduire, un bon compilateur réécrit également le code pour en améliorer les performances: on parle alors d'optimisations de code. Les compilateurs sont des programmes fascinants: non seulement ils sont très complexes et réalisent des optimisations que bien peu de programmeurs pourraient faire à la main, mais aussi ils ont ce pouvoir très dérangeant d'introduire des erreurs derrière le dos du programmeur, produisant du code exécutable faux à partir d'un code source correct. Les Italiens disent "traduttore, tradittore" ("traducteur, traître"): c'est parfois vrai de la compilation comme de la traduction littéraire. Le but de notre projet CompCert est précisément d'éradiquer ce risque de mauvaise traduction par le biais d'une vérification formelle du compilateur. Nous avons mené à bien une preuve -- une véritable démonstration mathématique -- du fait que notre compilateur traduit toujours fidèlement les codes sources qu'on lui donne; ou en d'autres termes, que le code machine produit s'exécute exactement comme prescrit par la sémantique du code source. Notre système CompCert est le premier compilateur réaliste, utilisable pour la production de logiciel embarqué, à atteindre des garanties d'un niveau aussi élevé.

A qui vont servir ces travaux ?

Xavier Leroy : Dès le départ de l'effort CompCert, notre but était d'améliorer la qualité du logiciel critique en éliminant tout risque lié au compilateur, renforçant du même coup les garanties que l'on peut obtenir par l'application de méthodes formelles aux codes sources. Nos résultats suscitent l'intérêt de plusieurs acteurs de l'aéronautique. Nous avons en particulier une collaboration fructueuse avec Airbus, qui évalue l'utilisabilité de CompCert et réfléchit à lever les obstacles, notamment réglementaires, à son intégration dans leurs processus de développement.

Comment construire une telle preuve

Xavier Leroy : On pourrait l'écrire sur du papier, comme une démonstration mathématique ordinaire, mais la preuve serait si grosse (des milliers de pages) et si ennuyeuse qu'aucun mathématicien n'accepterait de la relire pour s'assurer qu'elle est juste. Au contraire, nous nous sommes fait aider par la puissance de l'ordinateur et avons utilisé l'assistant de preuves Coq. Ce logiciel, développé principalement dans les équipes PiR2 et Typical, permet de construire des preuves en interaction avec l'utilisateur, et surtout de les revérifier automatiquement, garantissant de la manière la plus forte qu'aucun des cas de la preuve n'a été oublié et que toutes les déductions logiques sont valides.

Qu'est-ce qu'un logiciel sûr ?

Xavier Leroy : Dans l'absolu: un logiciel qui ne "plante" jamais et remplit correctement, en toutes circonstances, les tâches qui lui sont dévolues. Une telle perfection est difficile à concevoir, mais certains logiciels critiques (dont dépendent des vies humaines) s'en approchent de très près, dans des domaines tels que les transports (avions, ferroviaire) et le nucléaire. Traditionnellement, une telle qualité s'obtient par des processus rigoureux de développement et d'énormes quantités de tests. De plus en plus, on utilise également des méthodes dites "formelles", basées sur les mathématiques et la logique, telles que la preuve de programmes (comme nous l'avons fait pour CompCert) ou encore l'analyse statique (comme le fait l'outil Astrée de l'équipe Abstraction).

Hommage à Pierre Barbaud

Wed, 02 Nov 2011 00:00:00 +0100

Une commémoration du centenaire de la naissance de Pierre Barbaud, l'inventeur de la musique algorithmique, aura lieu lundi 7 novembre 2011 à 14h30 à l'Ircam (Institut de Recherche et Coordination Acoustique/Musique).

Confier aux ordinateurs les tâches de composition musicale et de calcul des partitions numériques correspondantes, sans le recours à des instruments, était l’objectif que s’était donné le projet Inria musique et informatique mené par Pierre Barbaud et son équipe (Geneviève Klein, Rémi Lengagne et Frank Brown). Le 10 septembre 1990, le compositeur Pierre Barbaud décédait à Nice.

Pour le centenaire de sa naissance, nous vous invitons à venir commémorer l’homme et son travail de pionnier dans l’art musical numérique.

Programme provisoire

14h30 : Présentation générale

14h45 : Nicolas Viel - Les trois périodes de Pierre Barbaud

15h00 : Jean Esmein - Le Haydn de Barbaud et la musique Algorithmique

15h30 : Frank Brown - L’art numérique en 1975

16h00 : Marc Chemillier et Jérôme Nika - Automates et orcales d’harmonisation

16h45 : Pause

17h15 : Frank Brown - La machine Biniou

18h00 : Moreno Andreatta - Formalisation algébrique et musique algorithmique : quelques réflexions sur la démarche théorique de Pierre Barbaud et
son héritage en musicologie computationnelle

19h00 : Cocktail

20h00 : Concert / Diffusion - Apfelsextett (enregistrement par les élèves de l’École d’Archet Tibor Varga dirigé par Pierre Mariétan en 1996 CD n° TI 11 90) Ars Recte Computandi - Des oeuvres inédites calculées à cette occasion par la machine Biniou - Le chant du styrène.

Avec des intermèdes sonores commentés aussi nombreux que possible, au long des conférences.

Consultation sur la gestion de l’information de santé VIH

Wed, 02 Nov 2011 00:00:00 +0100

Les données personnelles de santé comme celles concernant le VIH sont des données sensibles. Comment ces données sont-elles protégées ? Qui y a accès ? Le patient a-t-il donné son accord sur leur traitement ? Comment ce consentement est-il recueilli ? Comment assure-t-on la sécurité des données et évite-t-on des utilisations non désirables ? Les conditions d'accès permettent-elles des études épidémiologiques ou cliniques efficaces ? Vous êtes invités à en débattre.

La consultation se déroule d'octobre à novembre 2011 (avec un rendu des conclusions en janvier 2012), principalement via le site internet DEMOTIS. Elle s’adresse à toutes les personnes intéressées par les systèmes d'information de santé ou manipulant des données sensibles similaires.

Cette consultation s'appuie sur les analyses des contraintes techniques et juridiques existant aujourd’hui dans le domaine des systèmes d’information de santé, résultats d’un travail de recherche pluridisciplinaire qui a réuni pendant 2 ans juristes et informaticiens dans le cadre du projet DEMOTIS.

L'ARS (Agence régionale de santé) en partenariat avec les COREVIH (Coordination régionale de lutte contre le virus de l’immunodéficience humaine) invite tous les acteurs de la lutte contre le VIH concernés par la gestion des données personnelles de santé à participer à une consultation sur ces questions.

Météo du cœur

Mon, 03 Oct 2011 00:00:00 +0200

Plus de 17 millions de personnes sont victimes de maladies cardiovasculaires, et c’est d’ailleurs la première cause de mortalité dans le monde. Mais quel est le lien entre le cœur et les prévisions météorologiques ? Quel est le but de la recherche en sciences du numérique dans ce domaine ?

En météo comme en modélisation cardiaque, on s’intéresse à des systèmes naturels pour lesquels il est difficile d’obtenir des mesures, car on ne peut pas les faire n’importe où, n’importe quand ou n’importe comment. Les chercheurs sont donc « spectateurs » de ces systèmes et ils doivent s’appuyer sur des mesures prises au fil du temps. Ces dernières les aident à établir des modèles numériques très complexes et à créer des simulations prédictives, c’est-à-dire représentatives de la réalité. En météorologie, ces simulations sont au préalable réalisées dans le passé et confrontées aux mesures correspondantes, afin de restreindre l’incertitude des données dans le présent.

Des chercheurs des équipes-projets Macs, Réo et Sisyphe du centre de recherche Inria Paris – Rocquencourt appliquent, en quelque sorte, ce schéma à la recherche sur le cœur numérique. En effet, ils cherchent à établir une modélisation cardiaque personnalisée. A partir des mesures d’imagerie médicale, entre autres, les chercheurs mettent au point des modèles de simulation du cœur. Et comme pour la météorologie ils les confrontent à des mesures afin d’être au plus juste dans leurs prédictions d’évolution. Ces modèles prédictifs ont pour but (à terme) d’aider au diagnostic ou à la thérapeutique en médecine.

Les équipes Inria travaillent par exemple actuellement avec l’Université King’s College London et l’hôpital St-Thomas de Londres pour optimiser le fonctionnement de pacemakers en les adaptant aux patients qui les reçoivent. Les médecins comparent donc, a posteriori, les simulations du modèle prédictif Inria avec les données du patient, ce qui permet ainsi d’évaluer la qualité prédictive du modèle. Pour l’instant les pré-validations cliniques sont convaincantes.

La deuxième phase sera de faire des tests « a priori », c’est-à-dire sans que les modélisateurs n’aient accès à l’avance aux mesures du patient et de sa réaction à la stratégie thérapeutique envisagée.
Ces équipes sont également engagées dans un projet d’envergure baptisé Liryc aux côtés du CHU de Bordeaux, du Cnrs, de l’Inserm et de la région Aquitaine, visant à faire progresser considérablement le dépistage des patients à risque et la prise en charge de certaines pathologies cardiaques d’origine électrique, par l’identification de cibles thérapeutiques utilisant l’imagerie médicale par IRM, des cartographies électriques non invasives pour le patient et des méthodes de diagnostic assisté par ordinateur.

Xavier Rival : vérifier automatiquement la sûreté des logiciels critiques

Tue, 20 Sep 2011 00:00:00 +0200

Cette année encore, quatre jeunes chercheurs d’Inria ont décroché une bourse du très sélectif Conseil européen de la recherche (ou European Research Council, ERC) pour mener pendant 5 ans une recherche exploratoire, avec un budget de 1 à 1,5 million d’euros. Xavier Rival, chercheur en informatique, membre de l’équipe-projet Abstraction, est un des lauréats. Il explique son projet.

Une erreur dans un logiciel peut avoir des conséquences humaines ou économiques catastrophiques, surtout s’il s’agit d’un logiciel critique comme ceux qui commandent des systèmes aéronautiques, aérospatiaux, nucléaires, médicaux ou automobiles. Comment être sûr que le logiciel s’exécutera systématiquement sans erreur ? C’est à cette question complexe que tente de répondre Xavier Rival. Et ce jeune trentenaire, normalien, a de quoi faire quand on sait que 99% des industriels vérifient leurs logiciels, tout simplement en testant tout ou partie de leur exécution des centaines de fois de suite… et en gageant que le résultat sera reproductible.

« Dans l’équipe Abstraction, nous développons des méthodes d’analyse automatique de code qui permettent de vérifier l’ensemble des exécutions d’un programme en un seul calcul » explique le chercheur. Autrement dit, ces analyseurs calculent des preuves au sens mathématique. Outre l’intérêt économique – des logiciels de taille industrielle sont testés en une journée de calcul -, le résultat est parfaitement fiable. C’est d’ailleurs suite à l’explosion d’Ariane 5, en 1996, due à une erreur logicielle, que les outils de vérification de logiciels ont commencé à conquérir le monde industriel. L’analyseur Astrée a été conçu dans ce contexte, depuis 2001. Xavier Rival a participé à son développement dès sa thèse (Ecole polytechnique) dans un laboratoire de l’Ecole normale supérieure. De manière plus générale, ces dernières années, des progrès importants ont été accomplis, en particulier pour les logiciels qui effectuent des calculs numériques, comme ceux vérifiés par Astrée.

Il reste beaucoup à faire pour les logiciels qui manipulent des structures de données complexes en mémoire (listes, arborescences, files d'attente)

« En revanche, on ne sait pas analyser aussi bien les nombreux logiciels embarqués, moins critiques, mais qui ont besoin de faire appel à des données complexes en mémoire, comme les logiciels de communication, de navigation, les protocoles d’échange de données... C’est l’objet de mon projet ERC » précise t-il. Cela permettrait d’élargir le domaine d’applications de ces outils. Xavier Rival a eu l’occasion de se frotter à ces problématiques ardues depuis 2006 dans le cadre d’une collaboration avec Bor-Yuh Evan Chang, amorcée lors de son post-doc à Berkeley, puis lorsqu’il a rejoint l’institut en 2007. De bons algorithmes existaient pour rendre automatique l’analyse de logiciels effectuant des calculs numériques, en décomposant des propriétés logiques en éléments simples. Autant, il reste beaucoup à faire pour les logiciels qui manipulent des structures de données complexes en mémoire, que ce soit sous forme de listes, d’arborescence, de files d’attente… Cela rend les raisonnements et leur automatisation très compliqués. « Après avoir mûri mon idée pendant un an ou deux, je me sens prêt à relever le défi », conclue-t-il. Sa bourse ERC lui permettra de travailler avec 3 doctorants, 3 post-doc et un ingénieur pendant 5 ans, ainsi que d’inviter des professeurs pour des collaborations courtes.

« Astrée » continue de faire ses preuves

Conçu et développé dans l’équipe-projet Abstraction, cet analyseur de code est commercialisé depuis 2009 par AbsInt Angewandte Informatik, une spin-off de l’université de la Sarre (Allemagne). Il permet, via un calcul automatique, de vérifier certains logiciels critiques embarqués, écrits en langage C, tels que des commandes de vol électriques. L’approche est fondée sur l’approximation sûre, une sur-approximation de l’ensemble des comportements possibles du code lors de l’exécution du logiciel qui permet de n’omettre aucune erreur mais peut en revanche générer de fausses alarmes. Le défi est de rendre cet outil relativement générique toujours plus précis pour limiter ces fausses alarmes.

Lauréats 2011

Dans la catégorie "Jeunes chercheurs", Remi Gribonval (Metiss, Rennes), Andreas Enge (Lfant, Bordeaux), Xavier Rival (Abstraction, Rocquencourt), Erwan Faou (Ipso, Rennes) ont reçu une bourse qui leur permettra de constituer une équipe.

Quartier des sciences

Mon, 19 Sep 2011 00:00:00 +0200

Le centre de recherche Inria Paris – Rocquencourt s’associe aux principaux organismes de recherche, autour de l’Espace Pierre-Gilles de Gennes, pour proposer pour la 1ère fois l’événement "Quartier des sciences", à l’Ecole supérieure de physique et de chimie industrielles de Paris, au cœur du campus scientifique de la Montagne Sainte-Geneviève du 12 au 16 octobre 2011.

A cette occasion, le centre de recherche Inria Paris - Rocquencourt, animera le quartier du numérique en partenariat avec l’Inserm afin de présenter deux facettes de la recherche en sciences informatiques et en mathématiques. L’une abordera la protection des données personnelles autour d’un atelier intitulé ; « crypter/décrypter » et l’autre présentera deux projets de recherche menées en collaboration avec l’Inserm : la chronothérapie des cancers et les interfaces cerveau-ordinateur.

• Crypter / Décrypter

Quel est le point commun entre un agent secret, une carte à puce et un téléphone portable ?
Réponse : ils utilisent tous des codes secrets, qui permettent de communiquer des informations sans qu’une personne non autorisée puisse les comprendre.Sans vraiment le savoir, nous utilisons tous, quotidiennement la cryptographie. Pire, nous réalisons chaque jour des protocoles cryptographiques, sans même nous en douter ! En revanche, si la sécurité de ces protocoles est mise à défaut, et pour peu qu’un fraudeur rôde, cela pourrait faire très mal à nos données personnelles. Dans cet atelier, les chercheurs Inria démontreront la logique du cryptage et du décryptage.

• Chronothérapie des cancers

La chronothérapeutique est une discipline qui étudie l’administration des médicaments selon les rythmes biologiques, et notamment ceux d’environ 24 h, qu’on appelle aussi rythmes circadiens. La chronothérapeutique est particulièrement développée pour améliorer l’efficacité et/ou en minimiser les effets indésirables des médicament anticancéreux. En effet, le cycle de division des cellules, à l’origine de la prolifération des cellules saines ou malades dans l’organisme, est sous l’influence de l’heure du jour et de la nuit par l’intermédiaire de véritables horloges moléculaires, dites horloges circadiennes, qui sont présentes dans chaque cellule. Ces mêmes horloges, formées de gènes et de protéines, rythment aussi le métabolisme des médicaments. Ainsi, la chronothérapie vise à exploiter ou modifier les rythmes circadiens de l’organisme pour améliorer le traitement des cancers, maladies caractérisées par une dérégulation de la prolifération cellulaire.
Des chercheurs et médecins de l’Inserm et d’Inria se proposent de faire découvrir cet axe de recherche, qui fait l’objet de travaux qui associent, expérimentation, recherche clinique et modélisation mathématique, au grand public.

• Ecrire par la pensée

Les interfaces cerveau-ordinateur sont des systèmes permettant de directement traduire l’activité cérébrale en commande pour des machines. Grâce à des électrodes disposées sur le crâne, l’utilisateur transmet des informations à un ordinateur, ce qui lui permet de déplacer des objets virtuels ou réels, et d’écrire ou jouer uniquement par la pensée. Ces interfaces offrent de multiples perspectives en termes d’application, que ce soit dans le domaine de la santé ou dans celui du multimédia. Les animations présentées par des chercheurs de l’Inserm et de l’Inria permettront aux visiteurs d’appréhender les recherche réalisées dans le cadre du projet OpenViBE, premier projet à dimension nationale consacré à ce domaine. Ils pourront notamment observer comment un sujet peut écrire des phrases en sélectionnant, simplement par la pensée, des lettres présentées sur un écran.
D’autres grands sujets de recherche actuels seront présentés dans des domaines aussi variés que la santé, la chimie du vivant, les forêts, ou encore l’énergie. Tout ceci au travers d’expositions, de tables rondes, de ciné-débats, d’ateliers pédagogiques, de démonstrations et d’échanges participatifs.
Une programmation riche et variée pour captiver tous les publics, et élaborée pour coïncider avec le centenaire du prix Nobel de chimie de Marie Curie, celui de la découverte de la supraconductivité, mais aussi avec l'Année Internationale de la Chimie et l'Année Internationale des Forêts.

Les sciences du numérique au service d'Alzheimer

Mon, 19 Sep 2011 00:00:00 +0200

Le 21 septembre 2011 a eu lieu la journée mondiale de la maladie d’Alzheimer. L'occasion de s'informer sur cette maladie et sur le rôle que les sciences informatiques et les mathématiques jouent dans la recherche de traitements efficaces.

Aujourd’hui, environ 35,6 millions de personnes vivent avec une maladie d’Alzheimer dans le monde. Cette maladie est due à une neurodégénérescence du système nerveux central, entraînant la perte progressive et irréversible des fonctions mentales et notamment de la mémoire. Comme pour toutes les maladies neurodégénératives (par exemple les maladies à prion), les mécanismes moléculaires de la maladie sont encore mal connus.

Dans le cadre du projet ANR Toppaz, Marie Doumic Jauffret et une partie de l’équipe Bang associée à une équipe de bio-physiciens de l’Inra (H. Rezaei) mènent des recherches sur ces maladies dites « amyloïdes » dans le but de comprendre leurs mécanismes moléculaires et leur progression.

Le principal point commun de ces maladies est l’accumulation anormale de protéines mal formées sous forme de fibres amyloïdes (ou fibrilles) au sein du tissu nerveux. Cette accumulation semble à ce jour être la principale responsable des désordres neurologiques. Bien que des progrès majeurs aient été réalisés au cours de ces dernières décennies, les chercheurs ne connaissent à l’heure actuelle ni les mécanismes en jeu dans le processus d’accumulation, ni la nature exacte des espèces neurologiquement toxiques.

Afin de mieux comprendre ces mécanismes, les chercheurs d’Inria utilisent les mathématiques et les simulations numériques pour modéliser ces réactions, étudier les équations, simplifier les problèmes à bon escient, tester des hypothèses ou encore apporter une vision et des questionnements différents de ceux des biologistes. Parmi leurs outils : les techniques de « problèmes inverses », consistant à retrouver les conditions initiales et les paramètres du problème en partant du résultat. Les problèmes inverses présentent deux types de difficulté : ils sont typiquement mal posés, et les mesures des biologistes sont fortement bruitées.

Le but ultime, pour les chercheurs Inria, est donc de créer un modèle qu’ils pourront ensuite valider avec les expériences menées par leurs collègues bio-physiciens et contribuer, in fine, à la mise au point de traitements pour ces maladies.

Ecole CEA-EDF-Inria : Modélisation et vérification d'algorithmes en coq

Wed, 14 Sep 2011 00:00:00 +0200

Du 14 au 18 novembre 2011, cette école CEA-EDF-Inria abordera les techniques de base en modélisation et vérification d'algorithmes en Coq. Elle s'adresse aux étudiants, chercheurs ou ingénieurs qui ont une bonne connaissance de la programmation dans un langage conventionnel (C, Java).

Objectifs :

Le système Coq fournit un langage de programmation fonctionnelle et un cadre de raisonnement basé sur la logique d'ordre supérieur pour effectuer des preuves sur les programmes. Le pouvoir expressif du langage est tel que l'on peut envisager des preuves sur des notions de mathématiques très avancées (comme le théorème des 4 couleurs) ou des programmes de complexité importante (comme un compilateur pour un noyau significatif du langage C). Dans ce cours, nous aborderons les techniques de base de la programmation dans ce langage et de la démonstration sur les programmes obtenus. Les concepts abordés seront : programmation récursive structurelle, manipulations de listes et d'entiers, démonstration par récurrence, définition récursive de types de données, constructions de filtrage et raisonnement par cas, propriétés inductives.

Le consortium CoreBots remporte pour la seconde fois le défi CAROTTE

Fri, 22 Jul 2011 00:00:00 +0200

Après avoir remporté en 2010 la première phase du défi robotique CAROTTE (CArtographie par ROboT d’un TErritoire) organisé par l’ANR (Agence Nationale pour la Recherche) et la DGA (Direction Générale de l’Armement), le consortium CoreBots constitué de Mines ParisTech (École des Mines de Paris) / Epitech / INRIA et Intempora S.A. s’est une nouvelle fois illustré aux épreuves de Bourges, du 27 juin au 1er juillet 2011, et gagne la seconde phase du challenge.

Seconde victoire pour l’équipe CoreBots

Pour les besoins du défi, un labyrinthe de pièces, parsemé d’objets divers, a été reconstitué à Bourges, sur le site de la DGA, simulant un environnement inconnu, comportant plusieurs pièges (miroirs, trompe l’œil, sols accidentés, etc.). Devant un jury constitué de membres de la DGA et de l’ANR, d’universitaires et d’industriels, les robots de chaque équipe ont eu pour mission de:

Se frayer seuls un chemin
Détecter les obstacles et les contourner
Détecter les points d’intérêt et les répertorier
Reconstituer en temps réel une cartographie de l’environnement et des objets reconnus
Communiquer à distance ces résultats et les mémoriser à bord

Les épreuves ont comporté des séances de qualifications, un exposé des solutions proposées et un concours final. Le robot du Consortium CoreBots a démontré une meilleure aptitude à répondre aux problématiques posées, remportant une fois de plus la victoire. La troisième et dernière phase du défi se déroulera en juillet 2012.

Première journée parité en mathématiques

Thu, 09 Jun 2011 00:00:00 +0200

Les femmes sont toujours sous-représentées dans les disciplines scientifiques et en mathématiques. Un constat que nous rappelle Céline Grandmont, chercheuse au sein de l’équipe-projet REO, et co-organisatrice de la journée Maths-parité qui a eu lieu le 6 juin 2011 dernier à l'Institut Henri Poincaré à Paris. Elle propose quelques analyses de la situation et quelques pistes de travail.

Qu'est-ce que la journée Maths-parité ?

Cette journée part du constat que la parité peine à s’installer en mathématiques. Bien que beaucoup de collègues - femmes et hommes - aient l'impression qu'avec la mixité et l'évolution de la société, la parité en mathématiques s'impose peu à peu, les chiffres prouvent qu'il n'en est rien. La proportion de femmes en mathématiques diminue même. Les représentations des femmes au sein des jurys, commissions, conférences... ne correspondent pas à la proportion des femmes dans la discipline et la proportion des femmes diminue au fur et à mesure de l'avancement dans la carrière. Cette journée a pour but de dresser un tableau des situations, des difficultés et des réussites, et d'en analyser les causes, personnelles, sociétales, ou propres à la communauté mathématique. Il s’agit également d'informer sur les droits, les actions. Nous espérons que la journée pourra déboucher sur des mesures concrètes et simples. Par exemple : faire que l'on se pose systématiquement la question "ai-je été influencé par des stéréotypes de genre" en rédigeant une lettre de recommandation, en évaluant un dossier... ; assurer une représentation correspondant à la proportion des femmes dans la discipline dans les comités de sélection, jurys, conférences... ; prendre en compte les congés maternité dans la carrière..., et surtout essayer de réfléchir ensemble aux stéréotypes "féminins" ou "masculins" et à leur influence. Il est d’ailleurs encore temps de s’inscrire, n’hésitez pas !

Pensez-vous que la désaffection des jeunes pour la filière scientifique soit une question de genre ?

La désaffection des jeunes pour les filières scientifiques est générale et, me semble-t-il, indépendante du genre. Néanmoins il est clair que les filles, même si elles représentent la moitié des lycéens en filière scientifique, choisissent moins (à part pour les professions de santé) que les garçons ces filières-là (c'est particulièrement vrai pour les classes préparatoires). Je ne sais pas quelles en sont toutes les raisons mais les stéréotypes liés au genre véhiculés par notre société jouent sûrement un rôle très important. Qui n'a pas entendu que les filles n'étaient pas douées en géométrie dans l'espace, ou pour les métiers techniques ? que les filles étaient plus "émotives", "appliquées", "sérieuses" et les garçons "inventifs", "curieux", "dynamiques" ? Qui n'a pas ouvert un magazine de jouets pour enfants : aux filles les poupées et aux garçons les lego. Inversement il y a aussi des métiers dits "féminins" où la proportion d'hommes reste très faible. Je trouve dommage que ces stéréotypes liés au genre influencent à ce point nos choix.

Et vous-même, comment êtes-vous devenue chercheur ?

Après une thèse en mathématiques appliquées à l'université Pierre et Marie Curie, j'ai été recrutée comme maître de conférences à l'Université Paris-Dauphine où j'ai exercé 8 ans le métier passionnant d'enseignant-chercheur. C'est au cours d'une année de délégation au sein de l'équipe-projet REO que j'ai commencé à collaborer avec Jean-Frédéric Gerbeau et Miguel Fernandez. J'ai eu la chance d’être recrutée à l’Inria et de rejoindre leur équipe, jeune et dynamique, en 2006.

J'ai toujours aimé comprendre comment les choses marchaient : partir d'hypothèses, essayer de les vérifier, construire des raisonnements, imaginer de nouvelles solutions... Je ne dirais pas qu'être chercheur était un but, cela s'est fait naturellement. C'est un métier qui me convient bien malgré les moments de doute. Et pour y faire face, rien de tel que le travail en équipe et les autres activités que nous offre ce métier: transmission des connaissances, taches collectives…

Quelques dates clés

1970 : Naissance à Oakland (Californie – USA)
1998 : Obtention de son doctorat à l’UPMC
1998 : Enseignant-chercheur à Paris-Dauphine
2001 : Naissance de son premier enfant
2006 : Chercheur à l’Inria
2007 : Sélection en deuxième phase des ERC « starting grants »
2009 : Naissance de son troisième enfant
2010 : Directrice de recherche à l’Inria

Performances des réseaux et des systèmes informatiques

Wed, 11 May 2011 00:00:00 +0200

Thomas Bonald (Télécom ParisTech) et Mathieu Feuillet (équipe-projet RAP) ont publié un livre "Performances des réseaux et des systèmes informatiques" aux éditions Lavoisier.

Les réseaux et les systèmes informatiques sont devenus extraordinairement complexes. Les protocoles et algorithmes qui en assurent le partage permettent d'absorber les fluctuations du trafic liées au comportement aléatoire des utilisateurs, ceci au prix d'une dégradation de la qualité des communications et de l'interactivité des applications.
Cet ouvrage présente les principaux outils d'analyse de performance de ces systèmes, permettant d'estimer l'impact de leur charge sur la qualité de service. Performances des réseaux et des systèmes informatiques expose les résultats de la théorie de Markov et de la théorie des files d'attente utiles à la modélisation du trafic et à la résolution de problèmes concrets d'ingénierie. Ce livre est destiné aussi bien aux étudiants de niveau Master qu'aux chercheurs et ingénieurs dans le domaine de l'informatique et des réseaux.
Chaque développement est illustré par une série d'exercices corrigés. Un chapitre est consacré à l'application des résultats au dimensionnement des réseaux d'accès IP et WiFi et des réseaux cellulaires 2G, 3G et 3G+.

Un service de minibus automatisés en test à La Rochelle

Mon, 09 May 2011 00:00:00 +0200

Depuis le 12 mai, l’équipe-projet IMARA teste ses véhicules électriques et automatiques à La Rochelle, dans un environnement urbain où circulent piétons et voitures. Elle propose aux riverains et aux touristes un transport gratuit sur un trajet de 1600m (aller-retour), sur une route mixte, sans aménagement particulier.

A une vitesse de 10km/h, les deux véhicules acheminent leurs passagers entre 5 points d’arrêt ou de montée possibles (type ascenseur). Des opérateurs ont été formés et pour chaque déplacement, l’un d’entre eux sera présent à bord, pour assister les voyageurs et surveiller le bon fonctionnement des véhicules. Ce test grandeur nature durera jusqu’au 8 juillet 2011. La Rochelle a été élue Ville la plus électromobile de France, par l'Avere-France, association en faveur du développement de la mobilité électrique. En effet, la ville a non seulement équipé 70% de sa flotte municipale en véhicule électrique (110 véhicules), mais elle a aussi mis en place un système de livraison par véhicule électrique en centre-ville et des bateaux électriques circulent sur la rade. Enfin la ville a été l’une des premières à proposer un service d’auto-partage avec une cinquantaine de véhicules électriques en libre-service (système Yelomobile) et ce depuis 1999.

La Rochelle était donc le lieu idéal pour mener cette expérience "grandeur nature" en collaboration avec TNO, l’école d’ingénieurs EIGSI et les autorités locales, et pour organiser la conférence qui a présenté les résultats de recherche du projet européen CityMobil les 12 et 13 mai.

Entretien avec Fawzi Nashashibi responsable de l'équipe-projet IMARA

C'est la deuxième fois qu'il y a une expérimentation à La Rochelle, qu'est-ce qui a changé ?

Cette fois-ci, en dehors du fait que l’expérimentation est assurée par l’Inria seul, les fonctionnalités démontrées sont beaucoup plus avancées. Pour cette deuxième expérimentation, nous présentons des véhicules naviguant en totale autonomie et sans conducteur. Enfin, cette démonstration est une première, au moins au niveau européen, car l’opération est un vrai service offert aux riverains durant 2 à 3 mois et non une démonstration à durée limitée.

Qu'attendez-vous de cette démonstration et de l'échange avec les riverains ?

A travers cette expérimentation, nous voulons montrer qu’il existe un autre mode de transport efficace et durable, et qu’il est possible d’allier les technologies du futur et les besoins modernes des citoyens. Nous voulons également montrer qu’il est possible aujourd’hui d’avoir un système de navettes électriques automatiques à la demande, totalement sécurisé, et respectueux de l'environnement !

Qu'est-ce qui est nouveau (technologie présentée...) ?

La nouveauté est le mode d’automatisation totale de la conduite, basé uniquement sur des données capteurs embarquées et sans infrastructure dédiée. Cette automatisation est fondée également sur le déploiement et l’utilisation des télécommunications sans fil. De même, c’est la première fois que les navettes automatiques partagent réellement la route avec les riverains et les voitures ordinaires (voies mixtes).

Vous avez fait des démonstrations en Europe du Nord, est-ce que les réactions sont différentes ?

Non, c’est la même curiosité et les mêmes attentes qui se manifestent aussi bien au Nord qu’au Sud.

Cette démonstration marque également la fin du projet Citymobil : quelles sont les avancées technologiques dues au projet ?

Ce projet aura été l’occasion de rapprocher ces nouveaux modes de transport de la population et de les introduire au cœur même des villes. Les technologies introduites et testées sont à l'avant-garde technologique en Europe voire dans le monde. Les tests et expériences menés avec Citymobil ont permis de prouver que ces technologies sont matures d’un point de vue technique et qu’elles sont adoptées par les citoyens. En revanche, leur déploiement dépendra aussi de l’évolution des législations et de l’implication politique réelle des communes. La Rochelle en ce sens, est aujourd’hui une ville exemplaire.

Mario Tokoro : « Je serais ravi d’accueillir des chercheurs Inria à Tokyo »

Fri, 29 Apr 2011 00:00:00 +0200

Le 31 mars, le fondateur et président directeur général de Sony Computer Science Laboratory Inc. a passé une journée au centre de recherche Inria de Rocquencourt. Il nous explique les raisons de sa venue et son intérêt pour la recherche faite au sein de l'institut.

Quel était l’objet de la visite que vous avez rendue aux équipes de l’Inria ?

Mario Tokoro : Nous avons échangé des informations. J'ai expliqué les activités de Sony Computer Science Laboratory (CSL), que j’ai créé en 1988 au Japon dans le seul but de mener des travaux de recherche fondamentale liée à l’informatique. Notre objectif est de contribuer au développement social et industriel au travers d'une recherche originale tournée vers le 21e siècle et qui est potentiellement en capacité d’aboutir à des découvertes majeures dans le domaine informatique. Au cours de la première décennie, nous nous sommes concentrés sur les systèmes d’exploitation distribués, les réseaux informatiques, les langages de programmation, l’interaction homme-machine, et sur d’autres aspects fondamentaux de la recherche de pointe. Nous avons par exemple commencé à travailler sur les robots et c'est devenu un gros projet de Sony Corporation, aboutissant à la production du robot Aibo. Nous élargissons désormais davantage nos domaines de recherche aux sciences des systèmes ouverts, par exemple, les systèmes complexes, les sciences neuronales, la biologie des systèmes et les systèmes d'énergie ouverts. Nous avons commencé à travailler sur la biologie il y a dix ans, et aujourd’hui Sony s’intéresse au secteur médical. J’espère que Sony s'intéressera à d'autres domaines dans le cadre de ses activités futures. En 1996, j’ai créé une petite cellule de recherche à Paris, car je sais que Paris peut attirer de bons chercheurs venant de Londres, de New York... Et tout le monde ici a un côté artiste ! Le laboratoire européen compte quatre chercheurs qui travaillent sur la science et l’art : expérience musicale personnelle, linguistique évolutionnaire… C’est en raison de notre présence à Paris que je souhaitais rencontrer des chercheurs de l’Inria. J’étais intéressé par l’ensemble de leurs excellentes présentations relatives aux systèmes de transport intelligents, à l'imagerie biologique et graphique, aux simulations, aux différents types d’interfaces utilisateurs…

Pourquoi avez-vous insisté pour visiter le centre de recherche de Rocquencourt ?

Mario Tokoro : Je pense que Rocquencourt est un centre de recherche emblématique de l’Inria. Je l’ai visité il y a 30 ans, en tant que chercheur. J’ai rencontré Gérard Le Lann, qui travaillait sur les systèmes distribués. Il apporte aujourd'hui son aide au projet IMARA et je l’ai vu le 31 mars, 30 ans après ! Je connaissais également Gilles Kahn, lorsqu'il travaillait dans les domaines de l’informatique et du contrôle à Rocquencourt, avant qu'il coordonne la recherche scientifique à Sophia Antipolis puis dirige l'Inria. Je voulais rafraîchir mes connaissances concernant les travaux de l’Inria. La raison pour laquelle j’ai plus particulièrement visité le centre de Rocquencourt aujourd’hui réside dans la possibilité d’établir une communication et une collaboration plus étroites entre Sony Computer Science Laboratory à Tokyo et à Paris et l’Inria.

De quelles manières pourriez-vous collaborer avec l’Inria ?

Mario Tokoro : Je ne sais pas encore, mais j’ai eu un excellent contact avec Isabelle Ryl, responsable du centre de recherche de Rocquencourt. Je crois qu’elle semble d'accord pour examiner la façon dont nous pourrions collaborer, et les domaines sur lesquels cette collaboration pourrait porter. Peut-être procèderons-nous à des échanges de personnel, afin de mieux nous connaître. Je crois que la recherche repose sur les individus, ceux-ci constitueront donc la base de notre collaboration. Je viens à Paris deux fois par an, j’espère donc rencontrer lors de ma prochaine visite d’autres personnes appartenant à l'institut. Je serai également ravi d’accueillir des chercheurs de l’Inria à Tokyo.

Quelles sont les différences entre Sony Computer Science Laboratory et l’Inria ?

Mario Tokoro : L’Inria possède tout ce qui est souhaitable ! De nombreux sujets de recherche, explorés par de nombreux chercheurs travaillant en équipe. Chez Sony Computer Science Laboratory, nous sommes 30 personnes. Chaque chercheur possède son propre programme, mais nous disposons d’un budget de recherche limité.

Disparition brutale d'une figure scientifique

Wed, 23 Mar 2011 00:00:00 +0100

Inria rend un vibrant hommage à Philippe Flajolet, figure éminente des sciences informatiques, brutalement décédé hier. Philippe Flajolet a révolutionné l'analyse d'algorithmes, et a contribué à faire la renommée internationale de notre institut, au sein duquel il a passé presque 40 ans.

Polytechnicien, il était arrivé à l'institut en 1971 dans l'équipe de Maurice Nivat "Automates et langages formels", aux côtés de Gérard Huet, Jean-Marc Steyaert et Bruno Courcelle. "Il travaillait à l'époque sur les automates, et une rencontre avec Jean Vuillemin l'avait déterminé à se tourner vers l'analyse d'algorithmes" explique Jean-Jacques Levy, collègue de la première heure. Une réorientation fort heureuse : à force de contributions majeures dans ce domaine, il est devenu l'un des meilleurs spécialistes mondiaux de l'analyse d'algorithmes, à l'instar d'un Donald Knuth (Stanford). Il a ainsi écrit avec Robert Sedgewick (Princeton) deux ouvrages fondateurs, An Introduction to the Analysis of Algorithms (1996) et plus récemment Analytic Combinatorics (2009), travaux de longue haleine.

Travailleur acharné, il était passionné par les problèmes techniques. "Il était fréquent de le rencontrer à l'institut le dimanche... il a exploré son domaine en profondeur, sans relâche, du début à la fin" explique Jean-Jacques Levy. Doté d'une culture et d'une habileté mathématiques hors du commun, il a remis au goût du jour des méthodes qui ont révolutionné ce champ de recherche. Au sein de l'équipe-projet Algorithms (anc. Algo), qu'il dirigeait, il s'intéressait plus spécifiquement à l'analyse de systèmes complexes discrets, à l'automatisation des méthodes d'analyses, à l'application d'algorithmes probabilistes à l'étude quantitative.

Docteur en informatique, docteur ès sciences, Prix Michel Montpetit de l'Académie des sciences, docteur honoris causa de l'université libre de Bruxelles, médaille d'argent du CNRS, il était membre de l'Académie des sciences depuis 2003.

Les personnels d'Inria, collègues, chercheurs, souhaitent aujourd'hui rendre hommage à l'optimiste forcené, au scientifique enthousiaste, au grand nom des sciences informatiques, disparu trop tôt.

Cours Peccot, au collège de France

Tue, 14 Dec 2010 00:00:00 +0100

Sylvain Arlot, va donner un des deux cours Peccot en janvier 2011, au collège de France.

En janvier 2011 Sylvain Arlot, chercheur (CNRS) membre de l’équipe-projet Willow donnera au collège de France, un cours Peccot intitulé : « Sélection de modèles et sélection d’estimateurs pour l’Apprentissage statistique ».
Le collège de France attribue ce cours chaque année à deux mathématiciens de moins de 30 ans.
Pour en savoir plus

The Finite Element Analysis of Shells - Fundamentals

Wed, 01 Dec 2010 00:00:00 +0100

Parution d'un nouveau livre " The Finite Element Analysis of Shells - Fundamentals ", dont Dominique Chapelle (responsable de l'équipe-projet MACS) est co-auteur.

Les coques (``shells'' en anglais) sont des modèles représentant les structures minces, objets qui nous entourent littéralement dans notre quotidien car l'homme construit rarement sous forme massive (coques de navire, carrosseries automobiles, bâtiments, ponts, etc.), comme d'ailleurs la nature elle-même (coquilles d'oeufs, coquillages, etc.). Ces modèles sont riches de contenu physique, mais aussi complexes, et conduisent à des difficultés mathématiques et numériques importantes. Ce livre fait le point sur la question, sous un angle mathématique qui se nourrit constamment de considérations physiques.

Cette seconde édition a été entièrement revue, et bien sûr remise à jour pour suivre l'état de l'art d'un sujet qui continue à passionner physiciens, mathématiciens et ingénieurs...

Jean Ponce : de la photo à la vidéo

Tue, 30 Nov 2010 00:00:00 +0100

Spécialiste reconnu de la reconnaissance de formes dans des photos, Jean Ponce, professeur à l'ENS, s’est lancé depuis quelques années dans la vidéo. Il vient de recevoir pour cela une bourse européenne ERC destinée à un chercheur confirmé. Son but : analyser et traiter automatiquement les films quels que soient les scènes et les mouvements de caméras, afin de pouvoir les archiver, les modifier ou les restaurer. Un travail qui intéresse particulièrement les concepteurs d’effets vidéo.

Jean Ponce ne regrette pas d’être revenu en France en 2005, après vingt ans de recherches aux Etats-Unis : il vient de recevoir une bourse ERC d’un montant de 2,5 millions d’euros pour continuer ses recherches sur la vidéo. Son objectif : analyser automatiquement les contenus vidéo, en manipuler les éléments (par exemple enlever un objet gênant dans un film) ou restaurer les films anciens… Une recherche ambitieuse dans la droite ligne de ses travaux antérieurs sur la reconnaissance de formes dans les images qui l’ont conduit, par exemple, à reconstruire des objets en trois dimensions à partir de plusieurs photos, ou de retrouver automatiquement certains objet (un vélo, une voiture, etc.) sur les clichés. Ses travaux ont notamment été utilisés par un des leaders mondiaux des effets spéciaux, la société Industrial light & magic.

« Il est possible d’analyser automatiquement ce qui se passe dans les situations les plus simples, lorsque la caméra ne bouge pas et que le fond est homogène », souligne Jean Ponce, qui dirige l’équipe WILLOW sur les modèles de reconnaissance visuelle d’objets et de scènes, commune à l’Inria, l’Ecole normale supérieure de Paris et le CNRS. « C’est le cas des matches de foot, que l’on peut étudier grâce aux caméras fixes à grand angle. Mais dès que la caméra bouge, on ne sait pas le faire car l’apparence d’un objet dépend de l’objet lui-même mais aussi de la position et du mouvement de la caméra. » Difficile également d’enlever un objet gênant d’une scène ou de restaurer un film abîmé : il faut le faire manuellement, image par image. « Ceux qui traitent ces vidéos le font pixel par pixel, indique le chercheur. Nous pensons qu’il est possible d’automatiser ces activités en adoptant une logique de vision artificielle, en s’intéressant au sens de la scène. » Mais comment analyser le sens d’une scène lorsque l’on n’a pas d’idée a priori de ce qui y est représenté ? A quel niveau de détail s’arrêter ? Qu’est-ce qu’un bon modèle pour l’interpréter ? Pour répondre aux nombreuses questions que soulève cette approche originale, Jean Ponce prévoit d’engager cinq doctorants et deux post-docs pendant les cinq ans à venir, et d’acheter une grappe (« cluster ») d’ordinateurs puissants.

L’analyse automatique des vidéos permettra de les classifier, les restaurer, ou faire des effets spéciaux

Jean Ponce apprécie la bourse ERC après avoir passé aux Etats-Unis, comme tous les responsables d’équipes, une bonne partie de son temps à la « chasse aux contrats » pour payer ses doctorants. Ici, il a accès à de très bons étudiants dont un bon nombre bénéficient déjà d’une bourse de doctorat. Autre différence, « aux Etats-Unis, il y a peu de travail en équipe, la recherche est menée par un professeur entouré de ses étudiants, observe-t-il. Avec le travail en équipe en France, je m’ouvre à des domaines nouveaux, c’est très agréable ». Ainsi, son équipe s’est lancée depuis quelques années dans des recherches sur l’apprentissage statistique permettant de construire automatiquement les modèles qu’elle utilise pour la reconnaissance et de traitement d’images et de vidéos.

Même si leur but est avant tout fondamental, ces recherches ont de nombreuses applications. Archiver et indexer automatiquement les vidéos, comme on le fait aujourd’hui des textes, permettrait de mieux s’y retrouver dans l’immensité des archives vidéo aujourd’hui disponibles, à l’Institut National de l’Audiovisuel par exemple, avec qui l’équipe de Jean Ponce collabore déjà. De même, la possibilité de supprimer les traces de vieillissement (points et traits blancs par exemple) permettrait de restaurer les films anciens contenus dans ces archives. Enfin, la possibilité d’enlever ou d’ajouter des objets aux films intéresse les professionnels des effets spéciaux, comme Industrial light & magic.

Lauréats 2010

Dans la catégorie "Jeunes chercheurs", Axel Hutt (Cortex, Nancy), Paola Goatin (Opale, Sophia Antipolis), Pierre Alliez (Geometrica, Sophia Antipolis), Kartikeyan Bhargavan (Moscova, Rocquencourt), Véronique Cortier (Cassis, Nancy), Nikos Paragios (Galen, Saclay) ont reçu une bourse qui leur permettra de constituer une équipe. Dans la catégorie "Chercheurs confirmés", Jean Ponce (Willow, Rocquencourt) et André Seznec (Alf, Rennes) sont lauréats et ont choisi l'Inria pour poursuivre leurs travaux.

Karthik Bhargavan : prouver la sûreté des applications web

Tue, 23 Nov 2010 00:00:00 +0100

Prévenir plutôt que guérir : cet adage médical s’applique aussi à l’informatique. Le jeune chercheur de l’équipe MOSCOVA, Karthik Bhargavan, vient de recevoir une bourse ERC pour poursuivre ses travaux visant à assurer la sûreté de services tels que la gestion de données personnelles et sensibles. Des recherches à la fois théoriques et très appliquées, au sein du laboratoire commun entre l’Inria et Microsoft Research. Rencontre avec le chercheur.

C’est avec des carrés, des ronds et des flèches que Karthik Bhargavan explique les travaux qu’il va mener grâce à la bourse européenne ERC d’1,5 million d’euros sur cinq ans qu’il vient de recevoir. Son domaine : la sécurité informatique. « Nous échangeons de nombreuses informations en ligne, il faut être sûr qu’elles ne soient pas volées ou modifiées », explique le chercheur indien de 34 ans. «C’est particulièrement vrai pour certains sujets sensibles comme les données bancaires ou médicales. »

Prenons le cas du dossier médical numérique, en cours d’élaboration en France, et qui existe déjà aux Etats-Unis. Les données de chaque patient sont cryptées et stockées dans un serveur sécurisé, et certaines personnes (le patient, le médecin, l’hôpital…) ont le droit de lire ou d’ajouter des données. Mais les cibles potentielles des attaques sont nombreuses : le navigateur web, le protocole de cryptographie, la gestion des clés de chiffrement, la programmation des pages web (programme javascript)… Comment prouver que l’ensemble du système est vraiment sûr ? Comment être certain qu’un pirate ne cassera pas les protections ? C’est le but du projet CRYSP développé par Karthik Bhargavan et qui a séduit l’ERC. « Plutôt que d’arrêter les attaques, mieux vaut les prévenir. Je propose de construire la première application web, dont la sécurité sera mathématiquement prouvée. L’ensemble du système devra être totalement sécurisé. »

Construire la première application web, dont la sécurité sera mathématiquement prouvée

Pour prouver mathématiquement qu’un programme informatique est sûr, il faut d’abord le « traduire » en un modèle plus facile à analyser. Puis ce modèle est ausculté par un outil d’analyse de programme, qui prend en compte les exigences de sécurité choisies par les chercheurs. Cet outil peut donner trois types de réponses : « oui, la sûreté de ce logiciel est prouvée », « non, des attaques ont réussi », et enfin, « nous ne savons pas si ce logiciel est sûr ». Cette dernière réponse est malheureusement la plus fréquente. Le but des recherches de Karthik Bhargavan est justement de la rendre moins fréquente et de parvenir plus souvent à la réponse affirmative.

Karthik Bhargavan va recruter deux chercheurs post-doctoraux, quatre doctorants et sept stagiaires en master au cours des cinq prochaines années pour réaliser son projet. Ce chercheur au parcours international (des études à New Delhi en Inde, un doctorat à Philadelphie aux Etats-Unis, et sept ans de recherche sur la sécurité du web chez Microsoft Research à Cambridge en Grande Bretagne) ne se fait pas de souci sur le recrutement : « j’apprécie beaucoup de travailler avec des étudiants français, à qui je donne des cours à l’Ecole polytechnique », souligne-t-il. « La qualité des étudiants est une des raisons pour lesquelles j’ai choisi la France. Et puis je compte attirer des étudiants des Etats-Unis, de Grande Bretagne et d’Inde, où j’ai gardé beaucoup de contacts. »

Il a également choisi la France et l’Inria pour cette alliance inédite de compétences en ingénierie et en mathématiques, due notamment à la collaboration étroite entre chercheurs de l’Inria et de Microsoft Research au sein du laboratoire commun de Saclay. « Cette association de recherches très appliquées et fondamentales menées à l’Inria est très intéressante, souligne-t-il. Je travaille à la fois sur les programmes et sur les preuves mathématiques. Et j’ai la satisfaction de m’intéresser à des problèmes réels.»

Lauréats 2010

IMARA aux cotés d'INDUCT au Mondial de l'automobile

Fri, 01 Oct 2010 00:00:00 +0200

A l’occasion du Mondial de l’Automobile 2010 INDUCT présente en exclusivité CYBERGO un véhicule électrique robotisé.

CYBERGO exploite en particulier des outils de robotique développés dans le cadre du projet MERIT, labellisé par le pôle de compétitivité MOVEO, et financé par la Région Ile de France et le Département des Yvelines. Le consortium chargé du projet MERIT, dont INDUCT est le porteur réunit NEXYAD et l’Inria. A partir de janvier 2011, CYBERGO sera mis en oeuvre par l’Inria à La Rochelle dans le cadre du projet Européen CITYMOBIL.

Lauréats du prix Alcan 2010 de l’Académie des sciences

Tue, 28 Sep 2010 00:00:00 +0200

Jean-Frédéric Gerbeau, directeur de recherches à l’Inria Paris-Rocquencourt et Tony Lelièvre, Ingénieur des Ponts et Chaussées, Centre d’Enseignement et de Recherche en Mathématiques et Calcul Scientifique (CERMICS), École des Ponts Paris Tech ont reçu le prix Alcan 2010 de l'Académie des sciences.

3 questions à Jean-Frédéric Gerbeau et Tony Lelièvre, lauréats du prix Alcan 2010 de l’Académie des sciences

Pouvez-vous nous parler de vos parcours et des rapports entre MICMAC et REO ?

JFG : Je suis ingénieur civil des Ponts et Chaussées (1994) et agrégé de math (1995). J’ai fait ma thèse à l’Ecole des Ponts (1998) sur la modélisation mathématique de l’électrolyse de l’aluminium, encadré par Claude Le Bris. Après un post-doc à Lausanne, j’ai été recruté à l’Inria en 1999 dans le projet de Benoît Perthame. Avec Marc Thiriet, nous avons proposé en 2004 l’équipe-projet REO dont je suis actuellement responsable.

TL : Je suis rentré à l’Ecole Polytechnique en 1996, puis à l’Ecole des Ponts en 1999, où j’ai fait ma thèse sous la direction de Claude Le Bris. C’est à ce moment que j’ai commencé à travailler sur la modélisation des cuves d’électrolyse de l’aluminium, notamment au travers d’un stage long d’un an au laboratoire de recherche de Pechiney (devenu Alcan par la suite), encadré par Jean-Frédéric et Claude Le Bris. Après la thèse et un post-doc à Montréal, j’ai obtenu en septembre 2005 un poste de chercheur au CERMICS qui est le laboratoire de mathématiques appliquées de l’Ecole des Ponts. Depuis 2009, je suis responsable de l’équipe de simulation moléculaire et multi-échelle au CERMICS, dont les membres font tous partie de l’équipe-projet MICMAC.

JFG et TL : MICMAC et REO sont deux projets dont les thématiques sont assez distinctes. Ce qui nous rapproche est la démarche scientifique : modélisation de problèmes issus de la physique, de la biologie ou de l’ingénierie, puis analyse et simulation numérique. Ensemble, nous avons travaillé sur des questions de mécanique des fluides numériques, en particulier des problèmes multiphysiques posés sur des domaines mobiles. Récemment, notre collaboration a principalement porté sur la modélisation de la dynamique du bord d’une surface libre. Certains travaux actuels de REO sur l’électrophysiologie cardiaque et les écoulements sanguins tirent parti de ce que nous avons fait ensemble en magnétohydrodynamique.

Quels travaux ont été récompensés par ce prix ?

JFG et TL : Ce prix récompense des travaux sur la modélisation de l’électrolyse de l’aluminium. Nous avons notamment développé des méthodes numériques en magnétohydrodynamique des métaux liquides permettant de simuler les mouvements de fluides conducteurs dans un champ magnétique. Nous avons collaboré pendant de nombreuses années avec les ingénieurs de Pechiney et Alcan pour mettre en oeuvre ces méthodes dans le contexte de la fabrication industrielle de l’aluminium. La durée et la richesse de cette collaboration doivent énormément à Claude Le Bris qui a porté le projet depuis 1994, ainsi qu’à l’impulsion et l’expertise de Pierre-Louis Lions et Michel Bercovier au cours des premières années.

Qu’est ce que ce prix représente pour vous et que va-t-il vous apporter ?

JFG et TL : Comme beaucoup de mathématiciens appliqués, nous pensons que notre discipline s’enrichit au contact des problèmes concrets et qu’elle peut contribuer à les traiter. Nous prenons ce prix comme une reconnaissance de cette démarche et plus généralement un encouragement à s’investir dans des problèmes industriels.

Une recherche ciblée utilisateurs : la clé d’un transfert technologique réussi

Mon, 06 Sep 2010 00:00:00 +0200

Les travaux de recherche du projet Coccinelle viennent d’être intégrés dans le noyau du système d’exploitation Linux, une victoire pour l’équipe de Gilles Muller (équipe-projet REGAL Inria/LIP6) et de sa coéquipière Julia Lawall, du laboratoire DIKU, université de Copenhague. Le résultat d’une recherche particulièrement bien ciblée.

Le projet Coccinelle propose de rechercher les bugs au moyen de "patchs sémantiques". Cela consiste à rechercher des séquences de programmes ayant un comportement erroné via un patch sémantique approprié afin de détecter des bugs. Mais un patch sémantique ne se contente pas uniquement de donner l’alerte. Il peut proposer également un correctif au bug et permet ainsi la correction sur le programme source. Ainsi le bénéfice direct pour le développeur est de pouvoir désormais vérifier lui-même que ses développements sont exempts de bugs et si besoin, d’apporter une correction.

Pas moins de 600 correctifs, issus de patchs sémantiques, sont intégrés à la version de développement du noyau Linux. Par ailleurs, une vingtaine de ces patchs sémantiques seront disponibles dans la version officielle 2.6.36 qui devrait sortir courant novembre.

Trois questions à Gilles Muller,

Directeur de recherche dans le projet REGAL

Comment avez-vous réussi à faire accepter le fruit de vos recherches par les développeurs Linux qui ne sont pas des experts de votre domaine de recherche ?

La raison de ce succès dans notre projet est le choix que nous avons fait depuis le début de mener une recherche ciblée qui aboutisse à un outil tout de suite utilisable par des non spécialistes de notre domaine. Ce fut l’objectif principal de notre cahier des charges, au démarrage du projet. Notre posture a été de nous mettre à leur service, en faisant reposer notre langage sur des concepts déjà connus des développeurs Linux.

Combien de temps cela vous a-t-il pris pour aboutir dans votre projet ?

C’est un projet de longue haleine puisque nous l’avons démarré en 2004/2005. Le 1er prototype est sorti en 2007 et nous avons mis 3 ans pour entrer dans la communauté Linux et convaincre ses développeurs. Début 2010, la communauté Linux s’est décidée à entamer une véritable collaboration avec nous avec l’intégration des 1ers patchs sémantiques. Toutes ces années, c’est le temps nécessaire à la mise en place d’un langage commun, basé sur une véritable écoute des besoins et du mode de fonctionnement des utilisateurs.

Que retenez-vous de cette expérience de transfert technologique dans le domaine du libre ?

Domaine du libre ou pas, je retiens qu’il faut cibler nos travaux de recherche, se mettre à la portée des utilisateurs afin qu’ils comprennent l’avantage de nos travaux et qu’ils soient vite autonomes avec les outils que nous proposons.

Isabelle Ryl est nommée directrice du centre Inria de Paris-Rocquencourt

Mon, 06 Sep 2010 00:00:00 +0200

Le Président directeur-général, Michel Cosnard, a nommé Isabelle Ryl directrice du centre de recherche Inria Paris - Rocquencourt, à compter du 1er septembre 2010. Le Conseil Scientifique a donné son avis favorable.

Elle succède à Antoine Petit. Docteur ès sciences, Isabelle Ryl est actuellement professeur des universités à l'université de Lille 1 et chercheur au sein de l'équipe projet POPS. Elle était depuis juin 2008 chargée du développement du centre de recherche Inria Lille - Nord Europe, auprès du directeur Max Dauchet. Elle est par ailleurs membre du conseil d'administration de Specif (Société des personnels enseignants et chercheurs en informatique de France) depuis 2006 et vice-présidente recherche depuis 2009.
Ses recherches portent principalement sur la vérification de propriétés de sécurité pour les systèmes ubiquitaires et les optimisations sûres pour petits systèmes embarqués.