Les actualités d'Inria Sophia Antipolis - Méditerranée

Prix France Telecom : au-delà de la reconnaissance, de belles perspectives pour la théorie des jeux

Le Prix France Télécom de l’Académie des Sciences a été remis conjointement le 15 octobre dernier à Eitan Altman, chercheur Inria et membre associé de l’UPMC (Paris 6) et Joël Cibert, directeur de recherche CNRS à l’Institut Néel à Grenoble. Prix prestigieux, il marque la reconnaissance d’un domaine en plein essor.

Le prix représente beaucoup plus que la reconnaissance de mes contributions au domaine des télécommunications » déclare le lauréat Eitan Altman, soulignant que c’est la reconnaissance du domaine de recherche que représente la théorie des jeux qui est importante.

Selon lui « il y a 20 ans encore, il était fréquent qu'un article dans ce domaine soit rejeté sans même être lu car jugé sans relation avec les réseaux ! ». Fort heureusement, une jeune communauté scientifique s'est depuis constituée autour des jeux dans les réseaux de télécommunications, et s’est imposée à la fois à travers ses contributions aux applications et grâce à ses outils et concepts de la théorie des jeux. Le prix annuel France Télécom vient ainsi récompenser des chercheurs ou ingénieurs effectuant en France un travail de recherche fondamentale ou appliquée, concernant les télécommunications et pouvant avoir un impact important sur les services, réseaux, équipements ou composants.

« La théorie classique des jeux s’est développée dans un monde d’économie théorique » confirme Pierre Bernhard, Directeur de recherche émérite à Inria Sophia Antipolis - Méditerranée dont il a été le fondateur et premier directeur. « En fait avec la théorie des jeux les gens pensaient faire de l’économie ! » s’amuse t-il, soulignant qu’Eitan Altman a quant à lui eu l’intuition d’utiliser le concept de cette théorie des jeux dans le domaine des télécommunications.

« Pour toute bonne application il faut être très fort en théorie »observe Sylvain Sorin, chercheur à l'UPMC (Paris 6) et théoricien des jeux reconnu. « Ce qui est impressionnant chez Eitan est à la fois la maîtrise des outils conceptuels de la théorie des jeux, de la recherche opérationnelle et des aspects technologiques » pointe t-il, affirmant aussi que le prix France Télécom joue un rôle majeur dans la reconnaissance du domaine.

Dans l'air tu temps des Nobels

« Mon travail sur les jeux non-coopératifs est fortement lié à celui de Loyd Shapley, l'un des deux lauréats du Prix Nobel d'Economie cette année » déclare Eitan Altman. Son domaine de prédilection est définitivement à l’honneur et « la communauté de la théorie des jeux attend depuis longtemps l'attribution du Prix Nobel à Shapley » affirme t-il, notant que puisqu’il n'existe pas de Prix Nobel sur la théorie des jeux ce prix a été attribué en économie. Pour Pierre Bernhard, la parenté entre les travaux d'Eitan et ceux de Shapley sur les jeux coopératifs est assez lointaine ! « Il n'est pas impossible qu'Eitan ait utilisé quelque part la "valeur de Shapley", un concept si important que tout utilisateur de la théorie des jeux est susceptible de s'en être servi un jour » déclare t-il, rappelant que ce pour quoi il est récompensé est vraiment d’avoir été pionnier dans l’utilisation de la théorie des jeux pour de nouvelles applications. « Or découvrir l'utilité d'un outil dans un domaine différent de celui dans lequel il a vu le jour est toujours scientifiquement très riche, et fait progresser tant le nouveau domaine d'application que l'outil lui-même » ajoute t-il.

Eitan Altman répond concernant l’utilisation de la valeur de Shapley : « Nous avons proposé d'utiliser cette approche de partage des gains lors du débat sur la loi Hadopi, avec l’objectif d’inciter les fournisseurs de services à profiter au maximum de la demande conséquente en terme de contenu plutôt que lutter contre le téléchargement non autorisé en le rendant illégal ». Pour lui, une contribution importante de Shapley a été l’introduction de la programmation dynamique pour étudier les jeux stochastiques non-coopératifs, la sienne ayant été d’étendre ces travaux aux problèmes avec contraintes. Une de ces extensions, majeure, a d’ailleurs reçu le prix du meilleur article de la conférence IEEE Globecom.

Et maintenant ? …La vie après le Prix France télécom !

L’axe de recherche prioritaire de Eitan actuellement est la compétition sur la popularité et la visibilité de contenus dans les réseaux sociaux. « Le premier pas consiste à rassembler beaucoup de données sur la propagation de contenu dans les réseaux qui nous permettent de tester des modèles mathématiques (processus de branchement, modèles d'épidémies, etc.) » explique t-il. Ainsi toute l’équipe ne se prive pas de créer elle-même du contenu (vidéos sur Youtube, pages Facebook, groupes sous LinkedIn, etc.) et de le diffuser dans les différents réseaux sociaux. « Nous utilisons ensuite des outils de la théorie des jeux pour modéliser la compétition entre les contenus et pour utiliser nos ressources de la manière la plus efficace afin d'accélérer leur propagation dans les réseaux ! ». Sylvain Sorin rappelle quant à lui l’importance de l’impact du travail de construction des règles du jeu sur la recherche et souligne la nécessité de réseaux de collaborations scientifiques renforcés en la matière.

SemanticPedia & DBpédia : un double évènement

Le 19 novembre prochain sera signée une convention entre le ministère de la Culture et de la Communication, la fondation Wikimedia France et Inria autour de la plateforme SemanticPedia. Au-delà de la convention, ce sera l’occasion d’inaugurer le premier projet de cette plateforme qu’est le chapitre français de DBpédia.

« A travers la convention, l’idée est de lier un acteur majeur de la culture en France - le ministère de la Culture et de la Communication -, avec un grand acteur de la création de contenu sur le Web - Wikimedia - et un acteur de la recherche spécialiste des technologies du Web, notamment du Web de données et du Web sémantique » explique Fabien Gandon, responsable de l’équipe Wimmics et représentant d’Inria au World Wide Web Consortium (W3C) dont Inria est co-fondateur.

L’objectif est de couvrir tout le cycle de vie pour créer, publier et maintenir des données culturelles en français sur lesquelles construire des applications innovantes

La convention entre les trois partenaires, membres fondateurs, définit pour ce faire le cadre de travail de la plateforme et fixe les conditions d’exploitation des projets collaboratifs qui en sont issus. A terme, l’objectif serait que différents services d’Inria soient impliqués ainsi que davantage d’acteurs de la culture, comme les musées.

DBpédia.fr, le premier projet collaboratif de SemanticPedia

S'inscrivant dans l'effort d'internationalisation de l’encyclopédie collaborative Wikipedia, DBpédia en français est le chapitre francophone de DBpédia, dont le but est de maintenir des données structurées extraites de différents chapitres de Wikipedia. « L’encyclopédie Wikipédia, qui fonctionne sur le principe du wiki, offre un contenu librement accessible et modifiable, mais uniquement utilisable par l’individu qui seul peut véritablement lire et comprendre le contenu des pages » souligne Fabien Gandon, pointant que de nombreuses données recelées par ces mêmes pages peuvent s’avérer utiles aux applications informatiques dès lors qu’elles leur deviennent accessibles. C’est à ce manque, ou plus exactement à cette perte de données gigantesque que permet de parer DBpédia... en répondant automatiquement à des requêtes structurées complexes sur les données de Wikipédia et en les reliant à d'autres ensembles de données sur le Web. « Nous ouvrons ainsi ces données et collections à une multitude d’applications d’une richesse et d’une innovation réellement imprévisibles » se réjouit le chercheur.

Une longueur d’avance pour Wimmics

Commune avec l’Université de Nice Sophia Antipolis et le CNRS*, l'équipe de recherche Wimmics est un acteur majeur du développement et de la diffusion des standards du Web sémantique, et assure aussi le rôle de correspondant français de DBpédia.org. Avec le lancement de ce premier projet qui repose sur les standards du Web sémantique, l’équipe Wimmics d'Inria attend une poussée dans la mise en ligne des données sur le Web. « Il s’agit là d’une preuve de concept grandeur nature des résultats de recherche et développement dans le domaine du Web de données et du Web sémantique » affirme Fabien Gandon.

Le cercle vertueux est ainsi créé, selon lui, car l’immense jeu de données réelles aux applications multiples pose de nouveaux problèmes de recherche : à la fois pour le passage à l’échelle des calculs, le maintien de la qualité, la cohérence, la fraîcheur des données, le liage à d’autres données, etc. Autant de problèmes à résoudre qui entraînent de nouveaux travaux de R&D, aboutissant à de nouveaux programmes, démasquant de nouveaux verrous. « C’est tout un écosystème que l’on essaie de mettre en place au-dessus des données culturelles publiées » rappelle t-il. Or toutes ces données afférentes à notre culture, qui se trouvent libérées des documents, permettent de générer d’innombrables applications (par ex. un GPS culturel).

De la gestion de documents, on passe à la gestion de données rendues accessibles à tous, et utilisables pour créer de nouveaux usages, de nouveaux services, de nouveaux marchés...

Au service des consom’acteurs de la culture

De toute évidence, le déploiement de la publication de données, notamment culturelles, sur le Web, multiplie les accès pour les citoyens et consommateurs de culture, fournissant un terreau d’innovation fertile aux prochaines applications qui germeront sur le Web. Corollairement, les mêmes consommateurs, d’horizons de plus en plus variés (étudiants, chercheurs, visiteurs) deviennent acteurs des mises à jour, enrichissements et surtout créent du lien.

* à travers l’UMR I3S

David Andreu reçoit le 1er prix FIEEC aux Rendez-Vous Carnot

Sun, 21 Oct 2012 16:57:55 GMT

La Fédération des Industries Electriques, Electroniques et de Communication décernait pour la deuxième fois ses prix de la recherche appliquée à l'occasion des "Rendez-Vous Carnot" à Lyon. David Andreu, enseignant chercheur à l’université Montpellier 2, membre permanent de l’équipe-projet Inria Demar, reçoit le premier prix de 15 k€ pour ses travaux sur la robotique et la stimulation électro-fonctionnelle appliquée à la santé, concrétisés dans de nouveaux appareils de la société Vivaltis. Ce prix récompense des chercheurs travaillant dans des structures publiques dont les travaux effectués en France ont été industrialisés par une PMI-ETI basée en France.

En quoi consiste cette innovation ?

Georges Billard : La société est spécialisée dans les dispositifs de physiothérapie destinés aux professionnels de santé pour la rééducation fonctionnelle. Nous souhaitions faire une rupture technologique sur nos appareils d’électrostimulation et de biofeedback basée sur des liaisons sans fil bidirectionnelles. C’est une décentralisation sur le patient des dispositifs de stimulation et de mesure avec traitement local des informations et communication interactive entre le dispositif sur le patient et le poste de contrôle du soignant.

David Andreu : Pour répondre aux attentes de l’entreprise nous avons conçu une architecture distribuée de stimulation/mesure originale. Elle repose sur des unités de stimulation ou de mesures appelées Pod portées par le patient, programmées et contrôlées à distance par le soignant à partir d’un poste unique. Le Pod contient le générateur de courant, la capacité de calcul, la partie radio bidirectionnelle avec les algorithmes et protocoles associés pour garantir la fiabilité des communications y compris en présence d’autres réseaux. Plusieurs défis sont relevés dans ce développement commun : la miniaturisation et la faible consommation d’énergie notamment. A l’avenir il y aura la capacité à traiter plusieurs patients en même temps à partir d’un contrôleur unique, voire de rendre le patient autonome. L’architecture permet la multi-application pour effectuer différentes stimulations sur un même patient et rééduquer plusieurs membres simultanément.

Que retirez-vous de cette collaboration ?

Georges Billard : Ce développement a conduit à de nouveaux produits commercialisés dès 2010 après deux années de R&D. Les produits qui intègrent cette technologie représentent déjà environ un quart de notre chiffre d’affaires ainsi que trois créations d’emploi et deux emplois sauvegardés. Cette rupture technologique nous donne une confortable avance sur nos concurrents. Elle a un fort potentiel pour la rééducation et sera source d’autres produits en collaboration avec l’équipe Inria DEMAR. Dans ce développement commun, les chercheurs ont parfaitement intégré les contraintes de temps d’une PME comme la nôtre.

David Andreu : Le développement avec Vivaltis a permis d’appliquer nos savoir et savoir-faire en architectures distribuées. Dans cette collaboration adossée à un dispositif CIFRE j’ai co-encadré une thèse de doctorat de 2008 à 2011 et accompagné le transfert d’innovation. En qualité d’enseignant chercheur, j’insiste sur la dimension formation et insertion professionnelle des jeunes au travers de telles collaborations avec les PMI. Le travail en commun avec Vivaltis est exemplaire.

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(*) L'équipe-projet Inria DEMAR est commune au LIRMM (CNRS-Université Montpellier 2) et à l'Université Montpellier 1. Elle est localisée à Montpellier.

Eitan Altman, lauréat du prix France Télécom de l'Académie des sciences

Mon, 15 Oct 2012 13:50:09 GMT

Le Prix FRANCE TELECOM de l'Académie des Sciences est décerné conjointement cette année à Eitan ALTMAN, directeur de recherche Inria dans l'équipe-projet MAESTRO et membre du laboratoire commun Alcatel-Lucent Inria. Ce prix lui sera remis mardi 16 octobre à l'occasion de la séance solennelle de remise des prix sous la Coupole de l'Institut de France.

Eitan Altman (53 ans) est l'un des meilleurs spécialistes internationaux de l'optimisation et du contrôle des réseaux de communications. Ses travaux sur l'interface entre théorie des jeux et communications ont ouvert une voie de recherche particulièrement originale et féconde. Ils permettent notamment de déterminer les incitations individuelles auxquelles il faut soumettre les utilisateurs d'un grand réseau pour obtenir un fonctionnement collectif optimal. Par sa créativité, ses apports à la communauté scientifique et ses activités de valorisation, Eitan Altman contribue fortement à la renommée de la recherche française dans le domaine des communications.

Il a reçu ce prix conjointement avec Joël Cibert, directeur de recherche CNRS à l’Institut Néel à Grenoble.

Medical image analysis: a subject for the future?

Fri, 28 Sep 2012 17:23:44 GMT

We spoke to Christof Seiler, a doctoral student in the ASCLEPIOS project-team in Inria Sophia Antipolis (near Nice) and the ISTB of the University of Bern in Switzerland, whose advisors are Xavier Pennec (Inria) and Mauricio Reyes (ISTB). Christof’s research focuses on medical image analysis, and in particular analysing 3D images of human mandibles. He is presenting a paper at MICCAI 2012, for the second year running, this time on “Simultaneous Multiscale Polyaffine Registration by Incorporating Deformation Statistics”.

Medical imaging has been around for over a hundred years now, but modern 3D techniques, such as CT scans and MRI, are a far cry from the 2D X-ray methods that were the mainstay for most of the 20^th century. CT scans and MRI yield much more information than simple 2D scans and, as a consequence, there are vast amounts of data to analyse. The scans can also be taken over time to analyse how a patient’s situation evolves, something that introduces a temporal aspect to the images.

Helping medical practitioners

Our goal is to help medical practitioners analyse these 3D images,” explains Christof. “Instead of simply looking at the images and inferring certain details, these images can now be analysed automatically thanks to computer programmes and algorithms based on sophisticated mathematical theories.

Christof’s work involves analysing images of mandibles in an effort to ultimately design better implants for patients that require reconstructive surgery. The human mandible is a complex structure that varies greatly on many length scales – from centimetres to microns. Christof and his colleagues therefore employ so-called locally affine (polyaffine) image registration methods that can pick up non-linear deformations across this range of length scales. This approach is quite different to traditional analysis techniques that rely on sequential coarse to fine registration to decipher multiscale deformations.

The researchers analyse thousands of 2D image slices taken from around 40 patients. The models are based on statistical analysis of the images and involve a set of parameters whose correct values need to be defined. “A lot of our work depends on how powerful the computer we are using is,” explains Christof. “Analysing the ‘answers’ produced by the computer are a challenge in itself because we need to make our results intelligible to medical practitioners, who usually have much less experience in computers or programming.”

Interdisciplinary collaboration

Christof says he is lucky to be studying at two different institutions at once, in Sophia Antipolis and Bern. The work is interdisciplinary and involves computer science, geometry, topology, statistics and probability theory. “It is really interesting to see how much mathematics is actually involved,” he says, “and everyday, I have the impression of tackling and learning about a different subject, which makes my research extremely diverse.

I very much wanted to work at Inria because of this interdisciplinary aspect, and the fact that collaborations between the different disciplines are so strong here. My supervisors, colleagues and myself constantly liaise with each other and share ideas that we can all follow up afterwards, independently or as a team. It’s often hard to say who came up with such and such an idea, because we work so closely together!”

Glossaire de l'imagerie cérébrale

Fri, 28 Sep 2012 15:00:05 GMT

Sylvain Merlet prépare sa thèse dans l'équipe-projet ATHENA sur le thème de l'IRM de diffusion, modalité d'imagerie particulièrement adaptée à la reconstruction in-vivo et non invasive des fibres de la matière cérébrale. Il nous propose un glossaire reprenant quelques termes propres à l'imagerie cérébrale, sujet qui fait l'objet de deux articles qu'il présentera à la conférence MICCAI 2012

IRM de diffusion (IRMd) :
l'IRMd est une technique non invasive d'imagerie médicale permettant de reconstituer les structures fibreuses de la matière blanche ainsi que certaines microstructures non visibles par d'autres techniques. Elle permet de détecter des anomalies de la matière blanche dont certaines pourraient être des précurseurs de maladies neuro-dégénératives comme la maladie de Parkinson ou d’Alzheimer. Plusieurs équipes de recherche se concentrent sur la recherche de bio-marqueurs permettant de diagnostiquer ces signes précurseurs. Une autre application de l’IRM de diffusion est la tractographie.
Tractographie :
La tractographie consiste à reconstruire, par des logiciels appropriés, la trajectoire des fibres de matière blanche à partir de l'information obtenue par l’IRMd. Ces fibres relient les zones cérébrales entre elles.
Non invasif :
Les techniques d'imagerie médicale non invasives, comme l'IRMd, ne nécessitent aucune injection d’agent contrastant dans le corps, à l’inverse des techniques invasives, comme la scintigraphie qui requiert l'administration d'isotopes radioactifs.
Techniques d'apprentissage :
Ces techniques consistent à apprendre à identifier de façon automatique les caractéristiques communes à un nombre très important de données. Par exemple, un algorithme d'apprentissage qui traitera un grand nombre de données cérébrales provenant d’un grand nombre de patients atteints de tumeur permettra de révéler des caractéristiques propres à cette pathologie. Ces caractéristiques pourront ensuite être utilisées pour détecter d'autres tumeurs.
Recalage :
En imagerie médicale, le recalage consiste à « superposer » des images médicales ayant des structures communes afin de pouvoir les comparer. Il faut pour cela que les structures apparaissant dans les images soient disposées de la même manière, soient à la même échelle, etc., ce qui n’est jamais le cas ! On est donc amené à appliquer un certain nombre de transformations à l’une des images afin de la « recaler » sur l’autre : déplacement sur un des axes, changement d'échelle (grossissement, amincissement de l'image), etc. Il est alors possible de comparer des résultats de patients différents ou les images d’un patient avec une image de référence, issue d’un atlas par exemple, afin d’identifier une anomalie.
Atlas :
Un atlas du cerveau est un ensemble d’images du cerveau qui sert de référence. Certains atlas sont aujourd’hui numérisés afin de pouvoir comparer directement par recalage une image médicale avec une image de référence de la même zone cérébrale. L’atlas peut également être utilisé pour identifier les zones cérébrales reliées par les fibres reconstruites par tractographie par exemple. L’atlas le plus célèbre est celui décrivant les aires cérébrales sur le cortex, réalisé par Korbinian Brodmann en 1903.

Neuroimaging and computing for better diagnosis and treatment of Alzheimer’s disease

Thu, 27 Sep 2012 08:49:11 GMT

Inria is organising MICCAI 2012, the 15^th International Conference on Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention, which takes place from the 1st to the 5th of October.

We spoke to Prof. Giovanni Frisoni, neurologist at IRCCS Fatebenefratelli in Italy, and Marco Lorenzi, doctoral student in the ASCLEPIOS project-team (whose advisors are Xavier Pennec and Nicholas Ayache), both of whom are presenting a paper about brain image analysis for better diagnosis and treatment of Alzheimer’s disease.

When analysing brain images, doctors look for regions of the brain that show abnormal amounts of atrophy, which can be caused by neurodegenerative diseases like Alzheimer’s. A new computer analysis method to help better analyse these images, devised by Marco Lorenzi, is based on an existing dynamic model that now includes time-sequenced cerebral images.

A virtual neuroimaging laboratory

The researchers are developing a “virtual laboratory” of sorts for imaging the brains of patients with Alzheimer’s disease. They are currently analysing around 1000 images (taken from 300 patients and 200 control subjects) but hope to have ten times as many images soon. Analyses on databases of this size require high-performance computing and a number of user-friendly algorithms.

“We can ‘see’ if a patient has Alzheimer’s by looking at the images and by using so-called imaging biomarkers,” explains Prof. Frisoni. “Such techniques are very recent and it will take another five years or so, we believe, before patients can routinely be diagnosed this way. There are three main biomarkers: the first is brain atrophy (which is the most dramatic phenomenon) because the tissue in some parts of the brain can shrink by up to 30%, even in the early stages of the disease. We can see this shrinking using high-resolution magnetic resonance imaging.

The second marker is glucose hypometabolism in some brain regions, while the third is the accumulation of beta-amyloid plaques in the cortex. Both these phenomena can be seen with PET. “For instance, we can observe the plaques, thought to be the main culprit behind Alzheimer’s, by injecting small molecules into the brain that selectively bind to the amyloid.”

Better understanding Alzheimer’s disease

Marco Lorenzi has a degree in mathematics and writes the complex algorithms and software to help doctors like Prof. Frisoni better analyse the digital brain images by focusing on the biomarkers. These algorithms will also allow researchers to understand the mechanisms behind Alzheimer’s, and in particular how the brain structure changes as the disease progresses.

“Our main challenge is that the numerical tools we develop must address the needs of doctors at all times, and the mathematics should always target the clinical problem,” explains Marco. “We must thus work in close collaboration and provide each other with constant feedback.”

Marco will finish his PhD by the end of this year. “During my PhD, we succeeded in developing a set of instruments that have shown promising results when it comes to analysing digital brain images of Alzheimer’s disease patients,” he says. “These instruments are mainly based on non-rigid registration of magnetic resonance images - a computational technique for modelling the structural changes of the brain through deformations of its shape and size. In particular, we have improved how the model statistics are computed, something that will help us better understand the pathology. We have also developed different methods for interpreting the disease and for quantifying its severity in a given patient. This might help a doctor to see which of his patients has Alzheimer’s and at what stage it is, so he can take the appropriate action.”

Avoiding costly clinical trials

The main goals of the research are to use the software and images to help develop effective drugs that stop the progression of the disease - or better still, preventative drugs that might be given to healthy subjects.

“Pharmaceutical companies currently develop drugs by undertaking large clinical trials. In the case of Alzheimer’s, these can involve hundreds of patients that are followed over a time period of several years,” explains Prof. Frisoni. “This is expensive and time-consuming. By analysing a large number of images with the help of specific algorithms and by using the specific biomarkers mentioned above, we might be able to reduce the number of patients studied by ten-fold and the time span to months rather than years.”

Personnaliser les modèles du cœur pour mieux cibler les thérapies

Tue, 25 Sep 2012 22:12:43 GMT

Les maladies cardiaques sont les premières causes de décès dans le monde occidental. Depuis 10 ans, de nombreux travaux portent sur la modélisation cardiaque dans le but de mieux adapter les traitements aux patients et d’optimiser leurs effets. Un intérêt qui s'est manifesté à MICCAI par une session entière dédiée à la modélisation cardiaque et une intervention du Professeur Michel Haïssaguerre, un pionnier des thérapies cardiaques.

Stéphanie Marchesseau, doctorante dans l’équipe ASCLEPIOS (sous la direction de Hervé Delingette et Nicholas Ayache) nous parle de ses travaux pour lesquels elle a reçu le Prix du jeune chercheur à MICCAI 2012.

Quels sont les enjeux médicaux associés aux recherches sur la modélisation cardiaque ?

Cette recherche intéresse beaucoup les cardiologues car si l’on arrivait à modéliser le fonctionnement du cœur d’un patient, il serait possible d’améliorer la fiabilité des diagnostics, de prédire l’effet de différentes thérapies et d’en optimiser les effets, notamment en guidant le geste chirurgical. L’enjeu est de taille puisque, par exemple, l’Europe déplore près de 1000 morts par jour par arrêt cardiaque ! Or, les décisions des médecins reposent aujourd’hui sur des critères largement qualitatifs et empiriques : la thérapie de resynchronisation du cœur par la pose d’un pacemaker n’est couronnée de succès que dans 70% des cas. Il est en effet difficile d’identifier les patients qui répondront bien à cette thérapie et, le cas échéant, de savoir où positionner l’appareil pour rétablir l’harmonie de la vague électrique régissant le cœur. L’objectif des chercheurs est d’apporter des critères quantitatifs complémentaires utiles pour guider leurs décisions.

Quels sont les principaux défis actuels de la modélisation cardiaque ?

Le principal défi actuel réside dans la personnalisation des modèles, c’est-à-dire l’adaptation d’un modèle générique, construit à partir des connaissances biologiques et physiques sur le fonctionnement du cœur, au cas particulier du patient. Cela veut dire utiliser les informations fournies par l’électrocardiogramme, la cartographie endocardique (pour les caractéristiques électriques à l’intérieur du cœur), l’échographie, les séquences d’images IRM, etc. afin d’obtenir les paramètres représentant correctement les caractéristiques physiques et géométriques de ce cœur autant que ses anomalies de fonctionnement. Les images IRM en particulier ne sont pas toujours faciles à interpréter et beaucoup de chercheurs travaillent sur la manière d’en extraire des informations quantitatives sur le mouvement du cœur et sur son anatomie, des caractéristiques indispensables pour personnaliser le modèle.

Mais pour que ces modèles soient utiles aux médecins, il faut être en mesure d’extraire automatiquement les paramètres individuels qui assureront cette personnalisation. C’est là un versant complémentaire qui représente un enjeu à part entière.

Quelles sont les avancées récentes dans ce sens ?

En modélisation, les chercheurs Inria sont parmi les premiers à prédire avec un modèle personnalisé des résultats correspondant aux mesures effectivement réalisées par les médecins. Cela signifie que le modèle arrive à bien représenter le cœur et les maladies, que l’on est passé de l’étape de « chercher les paramètres » à celui « d’utiliser le modèle pour voir ce qu’on obtient en sortie ». Bien que prometteur, ce modèle doit encore être validé sur un nombre beaucoup plus important de patients.

Le travail que je présente à MICCAI illustre par ailleurs une avancée sur le versant de la personnalisation automatique. J’ai développé une méthode qui permet d’obtenir automatiquement de bons paramètres du fonctionnement du cœur à partir des courbes de volume et de pression de cet organe pendant les battements cardiaques. Le test réalisé sur 8 cas (6 volontaires sains et 2 patients) nous a permis de voir que ces paramètres permettaient de distinguer des personnes normales de personnes présentant une pathologie. C’est une bonne avancée pour prédire et optimiser les thérapies de resynchronisation cardiaque. D’ici quelques années par exemple, nous devrions être capable de dire où placer les pacemakers et avec quel réglage pour améliorer le fonctionnement du cœur, ainsi que d'automatiquement détecter ses pathologies.

MICCAI invente la médecine de demain

Mon, 24 Sep 2012 15:47:39 GMT

La 15^e édition de la conférence internationale MICCAI se déroule du 1^er au 5 octobre 2012 à Nice. Organisée par Inria, cette manifestation accueille des chercheurs, des ingénieurs et des médecins du monde entier qui viennent découvrir les dernières avancées de la recherche dans le domaine de l’analyse informatique des images médicales et de l’intervention médicale assistée par ordinateur. « Patient virtuel » et « réalité augmentée » s’affirment comme les points forts de la médecine de demain.

Nicholas Ayache, responsable de l’équipe Asclepios du centre Inria à Sophia Antipolis, membre fondateur et membre du comité de direction de MICCAI, Président de la conférence MICCAI2012, nous en parle.

Quelle est la spécificité de la conférence Miccai ?

MICCAI est née de notre volonté de rapprocher des domaines séparés dont nous pressentions le grand bénéfice à tirer de leur synergie. C’est une vision moderne qui trouve sa justification aujourd’hui dans l’intrication de plus en plus serrée des deux composantes de la conférence : l’analyse informatique des images médicales et les interventions médicales assistées par ordinateur. La première composante vise à traiter de façon automatique la quantité croissante d’images fournies par des technologies d’imagerie modernes afin d’en extraire l’information réellement pertinente pour leur interprétation. Depuis quelques années, on est capable d’utiliser les informations sur la forme, la texture et le mouvement d’un organe du patient pour personnaliser le modèle numérique, d’un patient virtuel. Cette construction fait le lien avec la deuxième composante de MICCAI car ce patient virtuel peut dès lors être utilisé pour faire de la simulation, de la planification ou du contrôle d’interventions médicales. Par exemple, la reconstitution virtuelle en 3-D de l’organe malade est déjà utilisée au quotidien dans certains services pour préparer des opérations mini-invasives qui utilisent de petits instruments introduits par de petites incisions. Il est ainsi possible de déterminer à l’avance où placer les mini-caméras et les instruments pour éviter qu’ils ne se gênent mutuellement pendant l’intervention.

Qu’est-ce qui explique son succès ?

Ce succès est lié au fait que le domaine de MICCAI s’est constitué à l’intersection des sciences informatiques, des technologies et de la médecine, au moment où la révolution numérique touchait tous les domaines scientifiques. Cette combinaison s’est révélée extrêmement fructueuse, avec des domaines d’application clinique très variés, concernant aussi bien la neurologie et la cardiologie que la chirurgie digestive ou orthopédique, ou encore l’histologie.

La pertinence de cette approche n’est plus à démontrer et attire beaucoup de chercheurs. La conférence précurseur que nous avons organisée en 1995 sur la vision par ordinateur, la réalité virtuelle et la robotique en médecine (CVRMed) avait déjà eu un succès relativement inattendu à l’époque, avec 250 participants et des comptes-rendus, publiés dans une série prestigieuse, plusieurs fois réédités. MICCAI 2012 accueille cette année 1200 participants dont près de 40% sont des étudiants doctorants ou post-doctorants, ce qui est un signe de la très grande vitalité de ce secteur ! Trois volumes sont nécessaires aujourd’hui pour publier les comptes-rendus de la conférence. De plus, 32 événements satellites — ateliers, cours, défis —se sont constitués autour de la conférence et donnent lieu aujourd’hui à la publication de comptes-rendus séparés.

Voit-on de nouvelles tendances se dessiner dans cette 15^e édition ? des nouveautés ?

On voit plutôt des tendances se confirmer. Le nombre de présentations touchant la construction de patients virtuels numériques est en augmentation. On note également une généralisation des techniques de réalité augmentée, de simulation et de robotique médicale appliquées à des procédures de radiologie interventionnelle ou en chirurgie mini-invasive guidée par l’image. Ces technologies visent à fournir des informations supplémentaires pour guider le geste chirurgical.

Quelle est la contribution d’Inria à MICCAI et au domaine en général ?

Inria est très présent et reconnu dans le domaine, notamment grâce au soutien apporté par Gilles Kahn† lorsqu’il était directeur scientifique puis président d’Inria, et poursuivi par l’actuel président Michel Cosnard. En 1995, mon équipe était la seule à travailler dans ce domaine à Inria. Aujourd’hui, l’informatique appliquée au domaine médical et biologique est devenue un thème à part entière. L’institut s’est aussi fortement impliqué dans trois des six instituts hospitalo-universitaires retenus dans le cadre du programme « Investissements d'Avenir » lancé par le ministère de l'Enseignement supérieur et de la recherche en 2010, et son apport y est reconnu et apprécié. Les deux conférences invitées sont d’ailleurs données par les professeurs de renommée internationale, Jacques Marescaux et Michel Haïssaguerre, respectivement directeurs de l’IHU MIX-Surg de Strasbourg et l’IHU LIRYC de Bordeaux, avec qui les équipes Inria collaborent étroitement.

Cette implication des chercheurs d’Inria dans le domaine se manifeste également à MICCAI. Une dizaine d’équipes présentent leurs travaux à la conférence ; elles sont également présentes dans les événements satellites de la conférence que sont les ateliers et les cours mais aussi les défis qui tiennent une place particulière en permettant aux chercheurs de comparer les performances de leurs logiciels sur les données fournies par les organisateurs et de gagner une reconnaissance scientifique supplémentaire.

MICCAI 2012, la 15ème du nom

Née de la fusion de trois conférences indépendantes, MICCAI réunit les scientifiques, ingénieurs et médecins d’un grand nombre de disciplines impliquées dans l’analyse informatique de l’imagerie médicale et l’intervention médicale assistée par ordinateur. Elle se déroule chaque année dans une ville et un continent différent. La première édition en 1998 s’est tenue au MIT, à Boston. Elle se déplacera au Japon l’année prochaine, aux Etats-Unis en 2014 puis en Europe, à Munich, en 2015.

Cette année, MICCAI accueille à Nice 1200 participants de 45 pays et de 338 villes et a sélectionné 252 contributions (sur 780 soumises) — en majorité nord américaines (48%) et européennes (40% dont un quart française) — qui sont présentées au cours de conférences plénières ou de séances de posters. Des événements satellites accompagnent également la conférence et occupent deux journées : 20 ateliers, 4 cours spécialisés et 8 défis.

Un nouveau Président à la tête du Club des Dirigeants de Sophia Antipolis

Tue, 3 Jul 2012 11:50:00 GMT

Gérard Giraudon (58 ans) vient d’être élu Président du Club des Dirigeants de la technopole de Sophia Antipolis, en remplacement de Frédéric Fourquin (Galderma).

Arrivé au Club des Dirigeants en 2006, Gérard Giraudon a été très vite un acteur très engagé dans le développement de la technopole. Désormais Président, il affirme sa volonté de pérenniser les projets en cours et de continuer à soutenir durablement le développement du Club, avec l’appui de ses membres.

Gérard Giraudon est depuis juin 2006 directeur du centre de recherche Inria Sophia Antipolis – Méditerranée.

A ce titre, il est un des acteurs majeurs du tissu socio-économique de notre région. Comme il aime à le dire : « si nous sommes présents sur un territoire c’est pour l’enrichir, fertiliser le biotope. Notre politique est d’être un partenaire moteur avec les acteurs locaux de l’enseignement et de la recherche pour faire face ensemble aux nouveaux défis du monde numérique. »

Très actif dans de nombreux clubs et associations régionales, il est également Président de l’incubateur Paca-Est depuis 2007, membre du bureau du pôle de compétitivité mondial Solutions Communicantes Sécurisées depuis 2009, membre du bureau de l’Association Plate-Forme Telecom (2011), membre de conseil d’administration de l’UNS (2012), de l’association PERSAN, de Polytech’Nice Sophia et de Méditerranée Technologie (2012), membre du conseil scientifique d’USTV (2011), animateur de la Corpaca pendant 3 ans, membre du comité d’Orientation de la Stratégie Régionale de l’Innovation et du Collectif Archimède de la Région Paca sur la Culture Scientifique et Président de l’Amisa.

Son parcours

Titulaire d’une thèse en Mathématiques Appliquées de l’Université de Nice (1979) et d’une Habilitation à Diriger les Recherches (1991), son parcours est une illustration de la devise de l’institut « Excellence scientifique et transfert technologique ». Avant de rejoindre Inria en 1984, il a travaillé dans les centres de recherche d’IBM (La Gaude) et d’Alcatel-Sintra (Paris). Son domaine d’expertise scientifique concerne la Vision par Ordinateur (segmentation, modélisation, système à base de connaissance) qu’il a appliqué à la Cartographie et à la Robotique. Il a publié une centaine d’articles, encadré une douzaine de doctorant. Il a co-fondé en 1988 la start-up Istar à Sophia Antipolis.

Il a exercé à partir des années 94 des fonctions nationales et a plus particulièrement consacré son énergie aux activités liées à l’innovation et au transfert de technologie. Acteur majeur de la politique de transfert de l’institut, il a mis en place les grands partenariats industriels actuels de l’institut, il a dynamisé l’organisation du développement logiciel d’Inria, a œuvré pour la création d’entreprise innovante et a inscrit l’institut dans la dynamique du logiciel libre.

Gérard Giraudon a le grade de Directeur de Recherche Inria de Classe Exceptionnelle.

Il porte les insignes de Chevalier dans l’ordre national du Mérite depuis 2009.

Le Club des Dirigeants

Créé en 1989, le Club des Dirigeants de Sophia Antipolis est une Association dont les Membres adhérents sont nécessairement des Dirigeants des Etablissements situés sur le Parc de Sophia Antipolis et des Pôles qui peuvent lui être associés. Ce Club est un espace de rencontre et partage des dirigeants, permettant de croiser leurs expériences, d'évoquer les problèmes communs qu’ils peuvent rencontrer, de réfléchir au devenir de Sophia Antipolis.

Accueil d'une classe de MPSI : retour en images....

Tue, 26 Jun 2012 15:03:12 GMT

Dans le cadre d'un partenariat avec le Lycée International de Valbonne, le centre accueillait, le 18 juin dernier, 25 élèves des classes de MPSI 1 et 2 (Mathématiques, Physiques Sciences de l'Ingénieur) qui ont bénéficié cette année d'une option informatique renforcée par rapport à l'option informatique des MPSI classique, pour une immersion dans le monde de la recherche. Retour en images sur cette journée .....

Répartis en 6 groupes, les étudiants ont été reçus par des chercheurs qui leur ont présentés leurs travaux illustrant certaines thématiques de l'enseignement qu'ils ont eu. Dans le cadre d'un exercice, les étudiants ont ensuite présenté leur compréhension de ce qu'ils ont entendu devant un jury composé de professeurs du LIV et de chercheurs d'Inria mais également de jeunes lycéens.

Les travaux des groupes portaient sur :

Groupe 1 : Interrupteur et oscillateur dans un réseau de gènes, encadré par Jean-Luc Gouzé (équipe Biocore)
Groupe 2 : Preuves assistées par ordinateur, encadré par Laurence Rideau (équipe Marelle)
Groupe 3 : Programmation diffuse, encadré par Manuel Serrano (équipe Indes)
Groupe 4 : Robotique et santé, encadré par Jean-Pierre Merlet (équipe Coprin)
Groupe 5 : Stockage de données dans les réseaux pair-à-pair, encadré par Frédéric Giroire (équipe Mascotte)
Groupe 6 : Mathématiques et applications physiques, encadré par Juliette Leblond (équipe Apics)

Une remise de prix a clôturé cette journée.

Le Web Sémantique : comment lier les données et les schémas sur le web ?

Wed, 9 May 2012 17:11:23 GMT

Fabien Gandon (Chargé de recherche Inria), Catherine Faron-Zucker (Maitre de conférences à l'Université Nice Sophia Antipolis) et Olivier Corby (Chargé de recherche Inria) sont les auteurs de l'ouvrage "Le Web Sémantique : comment lier les données et les schémas sur le web ?", paru aux Editions DUNOD en mai 2012.

Cet ouvrage s'adresse à la fois au décideur souhaitant une introduction à ce domaine émergent, au chef de projet ou au développeur web souhaitant avoir un ensemble de références à portée de main et à l'étudiant qui se doit de maîtriser ces concepts d'avenir.

Plus de vingt ans se sont écoulés depuis la naissance du web et son ascension est toujours aussi fulgurante. Le web sémantique et le web de données, parfois présentés comme le web 3.0, s'inscrivent comme une nouvelle étape marquante dans sa construction.

L'objectif de cet ouvrage est de proposer une synthèse en français qui permette de comprendre les tenants et aboutissants du web sémantique.

Le premier chapitre offre une perspective historique sur la conception et le déploiement de ces nouvelles facettes du web. Les trois chapitres suivants détaillent dans un ordre de dépendance les standards du web de données et du web sémantique. Le chapitre 5 recense une variété d'applications, de ressources et d'outils existants. Le chapitre 6 permet d'en finir avec une dizaine d'idées reçues largement répandues sur le web sémantique. Le dernier chapitre conclut sur la perspective d'un web de métadonnées ubiquitaires.

Le numérique au service de la maladie d'Alzheimer

Wed, 9 May 2012 13:08:24 GMT

Surveiller les personnes âgées à domicile, surtout celles atteintes de la maladie d'Alzheimer, pour mieux les prendre en charge. Telle est l'ambition de l'équipe de recherche d’Inria Stars, qui conçoit des modèles numériques des comportements humains à partir de données acquises par l’observation des patients.

Stars, dirigée par François Brémond, directeur de recherche Inria, est membre fondateur de l’équipe d’accueil Universitaire CoBTek (Cognition Behaviour Technology), dirigée par le psychiatre Pr Philippe Robert, qui est aussi le coordonnateur du Centre Mémoire de Ressources et de Recherche (CMRR) du CHU de Nice. A ce jour, une centaine d'expérimentations avec des personnes âgées saines ou souffrant de démence ont déjà été effectuées au CMRR. Avec le vieillissement de la population, le nombre de personnes dépendantes va augmenter considérablement dans les années à venir. Ajoutez à ceci les personnes atteintes de la maladie d'Alzheimer et d'autres maladies neurodégénératives, et nous avons un vrai problème sociétal.

Les équipes Stars et CoBTek nous aideront à mieux comprendre comment la maladie d'Alzheimer affecte la vie quotidienne des patients atteints et permettra d'identifier - et surtout de quantifier - d'une manière objective son impact sur le comportement de ces personnes. Les chercheurs ont développé une nouvelle plateforme logicielle qui permet d'analyser des données vidéo, mais aussi, à terme, d’y associer des données audio et les enregistrements faits par d'autres types de capteurs (physiologiques, par exemple), comme les actimètres.

Le système Behaviour Analysis mis en place par l'équipe Stars montre l'analyse des mouvements universels dont les plus basiques sont les changements de posture (comme l'action de se lever ou s'asseoir), la marche ou la chute. Lors des expériences, le patient se trouve dans une pièce ressemblant à une pièce à vivre. Il est observé pendant qu'il réalise certaines tâches libres - préparer une boisson chaude ou un repas - ou lors d'une activité dite de repos - lire un livre ou regarder la télévision. Ces activités sont filmées en direct et les comportements analysés par les logiciels spécialement conçus.

« Nous étudions, entre autres, la perte de certaines fonctionnalités chez un patient » explique François Brémond. « Par exemple la capacité ou non d'organiser et de réaliser une tâche spécifique, ainsi que de longues périodes d’inactivité (qui peuvent suivre une chute, par exemple). Nous dépassons les limites des systèmes actuels de reconnaissance d'activités car nous pouvons mesurer objectivement toute une palette de gestes de la vie quotidienne. »

Les programmes d'analyse des activités sont écrits pour la circonstance ou sont trouvés en « open-source ». Stars-CoBTek travaille également avec une entreprise qui développe des algorithmes spécialisés dans la détection de la chute des personnes (Link Care Services) et avec des roboticiens. Notons aussi que ces équipes participent au projet Az@Game, retenu dans le cadre du Programme Investissement d’Avenir pour le Développement de l’économie numérique, qui vise à développer des jeux interactifs (Serious Games) à l’usage des personnes atteintes d’Alzheimer et des aidants, professionnels et familiaux.

A terme, la plateforme permettra une meilleure prise en charge des patients en fournissant des informations complémentaires à son médecin ou à tout autre professionnel de santé. Elle pourrait également aider et rassurer la famille du malade, souvent démunie face à la maladie. Un des objectifs du projet consiste à favoriser le maintien à domicile des personnes dépendantes pour des raisons économiques - coût pour l'État - mais aussi sociales : les patients préfèrent rester dans leur environnement plutôt que de devoir emménager dans un EHPAD ou un établissement similaire.

Questions au Professeur Philippe Robert :

Pourquoi avez-vous décidé de collaborer avec Stars?

CobTek est une Équipe d'Accueil Universitaire qui développe des nouvelles technologies de l'information et de la communication dans plusieurs domaines de la santé. Nos recherches se portent, entre autres, sur la maladie d’Alzheimer et sur la façon de prévenir la dépendance et la perte d'autonomie. Notre partenariat avec Stars nous permet de fusionner la recherche fondamentale et clinique – une première dans ce domaine.

Qu'apportent concrètement les recherches de Stars dans le traitement d'Alzheimer et autres troubles cognitifs?

L'évaluation des comportements, de l'autonomie et des cognitions comme la mémoire ou le langage. L'évaluation est désormais beaucoup plus objective comparée à l’époque où nous devions interroger le conjoint ou l'entourage du patient sur son comportement quotidien.

Inria partenaire de la plate-forme régionale Com4Innov™ pour tester la 4G et le M2M !

Thu, 3 May 2012 23:16:16 GMT

En tant que membre de l’Association Plate-forme Télécom créée en novembre 2011 en région PACA, Inria contribue au déploiement de Com4Innov^TM , plate-forme mutualisée de développement et de test en environnement 4G et M2M destinée aux industriels et chercheurs, dont la mise en place est prévue au second semestre 2012.

Cette plate-forme se focalise sur les réseaux et services mobiles du futur, les applications et réseaux machine à machine et les objets « communicants ». Elle intègre différentes technologies comme le haut débit mobile (4G/LTE) avec deux antennes à Sophia Antipolis, une à Marseille et un accès au réseau de Monaco Telecom, les services multimédia IP (IMS) avec un environnement de développement et de test incluant des serveurs d’application et des équipements terminaux et une plateforme de fédération et de gestion M2M permettant de déployer simplement un réseau M2M et de développer, tester et valider rapidement des applications M2M avec des passerelles vers des réseaux spécifiques, des terminaux mobiles ainsi que des capteurs sans fil de faible portée.

Le centre Inria Sophia Antipolis - Méditerranée, et notamment l’équipe-projet Planète, pilotera en particulier l’axe autour des méthodes et outils d’expérimentation et de mesures, ainsi que l’interconnexion avec la plate-forme mondiale PlanetLab. En effet, construire des plates-formes de télécommunications hétérogènes pour tester des outils de validation et les expérimenter en toute sécurité, tel est l’un des axes de recherche depuis 2004 de l’équipe-projet Planète, spécialisée dans les protocoles et applications pour l’Internet.

« L’originalité de cette plate-forme réside, entre autre, dans son architecture ouverte, et sa capacité de mutualisation, d’interconnexion et de convergence de réseau et services hétérogènes. Les composants seront répartis sur l’ensemble de la région PACA. L’utilisation se fera via le réseau, chez les partenaires ou les centres d’expérimentation de la plate-forme, prévus à cet effet. Le résultat est un écosystème riche, flexible, ouvert et modulaire permettant la « connexion » rapide des multiples composants réseaux et applicatifs nécessaires à l’expérimentation de sa solution. » commente Walid Dabbous, responsable de l’équipe-projet Planète.

Com4Innov^TM est le résultat d’une initiative industrielle labellisée et portée par le Pôle de compétitivité mondial Solutions Communicantes Sécurisées (SCS.).

Com4Innov s’adresse notamment aux TPE/PME qui souhaitent développer ou valider leurs technologies, applications ou services Wireless. Ils pourront bénéficier des infrastructures de télécommunication sans fil les plus récentes, d’outils de développement, de contrôle d’expérimentation et de mesure, et de la compétence d’experts et d’objets communicants M2M

Sélectionnée par la DGCIS en juillet 2011, lʼAssociation Plate-forme Télécom en charge du déploiement et des opérations de Com4Innov a été créée en octobre 2011 par ses membres fondateurs : les entreprises 3Roam – Ericsson – iQsim – Newsteo – OneAccess – Orange – ST-Ericsson, les acteurs de la recherche EURECOM et Inria, ainsi que le Pôle de Compétitivité mondial SCS et les Associations MobiSmart et Telecom Valley. La Direction Opérationnelle de lʼAssociation Plateforme Télécom est assurée depuis le début 2012 par Claude Hary et des recrutements sont en cours pour renforcer les opérations.

Les premières communications 4G/LTE (en 2,6 GHz) établies depuis les antennes situées à Sophia Antipolis ainsi que les premières utilisations de lʼenvironnement M2M sont prévues dans le courant de lʼété 2012 pour atteindre un déploiement optimal avec une extension sur Marseille avant la fin de lʼannée 2012. LʼAssociation « Plate-forme Télécom » a également signé un partenariat avec Monaco Telecom permettant notamment, et dès aujourdʼhui, de conduire des tests et évaluations LTE sur le territoire monégasque.

Inria Sophia Antipolis - Méditerranée conforte son ancrage à Montpellier

Thu, 12 Apr 2012 17:30:02 GMT

Le centre Inria Sophia Antipolis - Méditerranée conforte son ancrage à Montpellier et renforce ses liens avec ses partenaires de recherche et académiques en Languedoc Roussillon.

Inria signe la première convention d'une unité mixte de recherche à statut dérogatoire

Le 11 avril 2012, Inria a signé avec l'Université Montpellier 2 (UM2) et le CNRS, une convention fixant les modalités de fonctionnement du LIRMM (Laboratoire d'Informatique, de Robotique et de Microélectronique de Montpellier). Cette convention est la première du genre signée en France faisant évoluer une unité mixte de recherche commune à plusieurs établissements, en une unité mixte de recherche à statut dérogatoire commune à des établissements en co-tutelles (CNRS et UM2) et un établissement partenaire (Inria).

Cette signature s'inscrit d'une part dans l'accord-cadre qu'Inria a signé avec le CNRS en avril 2011 et d'autre part dans celui signé en 2008 avec l'Université Montpellier 2, pour conduire ensemble une politique scientifique dynamique et contribuer ainsi à développer un pôle d'excellence dans le domaine des Sciences et Technologies du numérique en Languedoc Roussillon.

Cette convention concrétise les partenariats déjà anciens de plusieurs équipes-projets Inria avec le LIRMM :

DEMAR : créée au 1er octobre 2003, les objectifs de l'équipe-projet visent à étudier le système nerveux moteur, une partie du système sensoriel et leurs déficiences. Pour pallier ces dernières, DEMAR utilise la stimulation électrique fonctionnelle, actuellement seule manière de restaurer le mouvement actif en provoquant la contraction des muscles des membres paralysés.
GRAPHIK : créée au 1er janvier 2010, l'équipe-projet vise à étudier et développer des formalismes de représentation de connaissances ayant des propriétés de généricité, de lisibilité et d'efficacité algorithmique, et de les valider sur des systèmes à base de connaissances réels.
ZENITH : créée au 1er janvier 2011, l'équipe-projet s'intéresse à la gestion de données scientifiques complexes.

Inauguration du bâtiment "Modélisation de l'Environnement et du Vivant"

Bâtiment Galéra - Montpellier

Cette journée a également été marquée par l'inauguration du bâtiment de la "Modélisation de l'Environnement et du Vivant" (dit La Galéra) de l'UM2, auquel a contribué financièrement Inria, et dans lequel sont hébergées trois des cinq équipes Inria présentes à Montpellier (Equipes-projets DEMAR, VIRTUAL PLANTS et ZENITH), développant des activités dédiées à la modélisation numérique appliquée à l'environnement et le vivant. Ce bâtiment héberge également l'Institut de Biologie Computationnelle dans lequel collaborent les équipes-projets Inria VIRTUAL PLANTS et ZENITH.

"Par ces actions, Inria continue ainsi à inscrire durablement sa présence en Languedoc Roussillon et à mener une politique active aux côtés de ses partenaires académiques et territoriaux, notamment pour y développer des activités autour des Sciences et Technologies du Numérique pour la Santé et la Biologie, en visant des applications à l’Agronomie et l’Environnement.", Gérard Giraudon, directeur du Centre Inria Sophia Antipolis - Méditerranée.

myRiviera, première application mobile du réseau social myMed

Mon, 2 Apr 2012 16:59:48 GMT

En présence de Jean-Claude Guibal, député-maire de Menton, Président de la commission développement de la Communauté d’Agglomération de la Riviera Française, et de Michel Cosnard, Président Directeur général Inria, a eu lieu le 30 mars dernier, le lancement de la première application mobile « myRiviera » du réseau social « myMed ».

myMed a pour but de créer un réseau social fédérateur transfrontalier (entre la France et l’Italie), accessible sur plateforme fixe et mobile offrant des services utiles à la communauté transfrontalière.

La premier réseau, "myRiviera", est un réseau mobile qui s’appuie sur la plateforme myMed et qui facilitera l’accès pour les usagers aux réseaux de transport de la CARF, tout en bénéficiant d’une information en temps réel sur l’offre commerciale, touristique, économique et culturelle à travers une stratégie de communication axée réseaux sociaux. myRiviera utilise les données des horaires de transport agrégées par le SYMITAM (Syndicat Mixte de Transport des Alpes Maritimes) et est donc une interface de plus au système ceparou06.fr (site de connexion de tous les transports en commun des Alpes Maritimes).

« Internet a bouleversé la communication entre les personnes. Les smartphones d’avantage encore. La société évolue rapidement. Le rôle des territoires dans ce type d’expérimentation est primordial car ils possèdent une réelle capacité à transformer les technologies en usages» explique Michel Cosnard.

Piloté par le centre Inria Sophia Méditerranée - Méditerranée, le projet myMed est porté par Luigi Liquori, directeur de recherche Inria, responsable de l’équipe LogNet, qui coordonne également le consortium Interreg Alcotra « myMed ».

Le projet myMed est un réseau social décentralisé et géo-sensible entre les départements situés de part et d’autre de la frontière franco-italienne. Il s’appuie sur les derniers résultats issus des travaux de recherche des équipes des partenaires concernés comme par exemple, les réseaux pair-à-pair, les architectures « cloud computing », les bases de données distribués (DHT), les langages fonctionnels à base de systèmes de réécriture, la théorie de types, les réseaux de « trust » et réputation, les techniques de virtualisation, le méthode de signature électronique et certifié, etc.

Il est financé pour une durée de trois ans par un contrat européen Interreg Alcotra avec pour partenaires l’École Polytechnique de Turin, l’Université de Turin et l’Université du Piémont Oriental, ainsi que depuis 2011, l’Université Nice Sophia Antipolis. La région PACA, le Conseil Général des Alpes Maritimes, la Préfecture des Alpes Maritimes, Inria et la Région Piémont contribuent également au financement du projet dont le coût total s’élève à 1,4 millions d’euros.

Le Groupe Languedoc Mutualité et Inria, partenaires du GIE Centre d’Expertise National en Robotique

Tue, 6 Mar 2012 12:54:57 GMT

La robotique a aujourd’hui les moyens de déployer des réponses technologiques pertinentes aux besoins des personnes dépendantes en leur permettant de réaliser seules des tâches qu’elles étaient auparavant dans l’incapacité de réaliser sans aide humaine. Elle offre aux aidants la possibilité de décliner autrement leur contribution dans les actes de la vie quotidienne et fournit aux professionnels de la rééducation les moyens d’optimiser leur prise en charge.

Dans ce contexte, le Groupe Languedoc Mutualité et Inria ont décidé de se rapprocher et de créer le Groupement d’Intérêt Economique « GIE - Centre d’Expertise National en Robotique » soutenu par la Caisse Nationale de Solidarité pour l’Autonomie (CNSA) en réponse à un appel d’offre lancé en octobre 2009, relatif à l’expérimentation de centres d’expertise nationaux sur les aides techniques. Ce partenariat concrétise et formalise une coopération qui existait déjà en pratique depuis quelques années notamment au travers d’une collaboration avec l’équipe de recherche DEMAR (Equipe-projet Inria commune avec le LIRMM (UMR CNRS-UM2) et UM1).

Ce groupement a pour objet de mutualiser des moyens et de regrouper des spécialités et des outils afin d’assurer le développement en commun par ces organismes de la robotique d’assistance. Ce groupement a par ailleurs vocation à développer des actions de coopération avec d’autres partenaires qui pourront être associés au fonctionnement du GIE par la conclusion de conventions de partenariat, et/ou qui pourront être intégrés à court terme au sein du GIE en qualité de membre à part entière.

La vocation du CENRob est de permettre d’améliorer l’autonomie et la qualité de vie des personnes en situation de handicap et/ou des personnes âgées grâce à l’utilisation de dispositifs robotisés en accompagnant d’une part l’innovation dans le domaine de la robotique d’assistance et d’autre part la diffusion et l’usage de ces technologies.

Le CENRob s’inscrit non seulement dans une démarche nationale intégrant les divers acteurs de la robotique en France mais également dans un réseau international d’expertise.

Les sciences du numérique au service de la robotique d’assistance

Institut public de recherche dédié aux sciences du numérique, Inria est très actif depuis de nombreuses années dans le domaine de la robotique et de l’autonomie. Toutes les compétences Inria dans ce domaine (9 équipes) sont rassemblées dans le cadre d’une action nationale d’envergure, PAL (Personally Assisted Living) qui vise à créer une infrastructure qui permette à ces équipes qui travaillent sur des technologies d’assistance à la personne de les expérimenter ensemble et de partager leur expérience. L’objectif est de rétablir une certaine autonomie et une qualité de vie aux personnes âgées ou dépendantes et travaillent pour ce faire en collaboration avec des partenaires du domaine médical et hospitalier.

L’une de ces équipes, DEMAR (commune avec le LIRMM (UMR CNRS-UM2) et UM1), localisée à Montpellier, s’intéresse à la restauration du mouvement de membres paralysés par la stimulation électrique fonctionnelle (FES). Ce partenariat dans le cadre du GIE CENRob concrétise la collaboration déjà ancienne de cette équipe avec le groupe Languedoc Mutualité et renforce la présence de l’Institut en Languedoc.

Le Groupe Languedoc Mutualité : un réseau d’établissements sanitaires et médico-sociaux

A l’origine de la création du Centre d’Expertise National en Robotique, le Groupe Languedoc Mutualité intervient dans le champ de la gériatrie et du handicap en s’appuyant sur un réseau d’établissements sanitaires et médico-sociaux dont plusieurs spécialisés dans la prise en charge des personnes âgées et/ou en situation de handicap :

Le Centre Mutualiste Neurologique PROPARA (CMNP), établissement de Soins de Suite et de Réadaptation, assure la rééducation et la réadaptation de patients présentant des lésions médullaires traumatiques ou médicales. L’établissement participe au service public hospitalier et est une composante de l’Union Mutualiste Propara, entité créée fin 2004 par Le Groupe Languedoc Mutualité autour de 3 secteurs d’activités : une activité clinique avec le Centre Mutualiste Neurologique PROPARA, une activité de recherche clinique et une activité médico-sociale avec une Maison d’Accueil Spécialisée.
Un Réseau d’Etablissements Hébergeant des Personnes Agées Dépendantes (EHPAD) composée de 4 établissements avec une offre à destination des personnes âgées dépendantes et handicapées vieillissantes.

Le Groupe Languedoc Mutualité dispose par ailleurs d’une structure de promotion de la recherche et des nouvelles technologies.

WebSmatch, un environnement pour l’intégration de données du web

Mon, 20 Feb 2012 15:19:59 GMT

Nous assistons aujourd’hui sur le Web à un véritable déluge de données, avec une augmentation toujours plus rapide des quantités, volumes et variétés des sources de données accessibles en quelques clics.

Patrick Valduriez, responsable de l'équipe-projet Zenith, nous présente WebSmatch, un environnement d'outils d'intégration de données du web développé dans son équipe pour répondre à cette problématique de gestion de grandes masses de données.

La gestion des données publiques

Bien que ces sources soient relativement faciles à trouver avec un bon moteur de recherche, il est très difficile de les intégrer afin de produire de l’information de qualité, cruciale par exemple pour l’analyse de situation ou la prise de décision. Bien sûr, le Web nous offre des solutions pratiques comme les portails spécialisés dans un domaine métier, ou les comparateurs de produits ou de services. Mais nous manquons de solutions pour des sources de données de différents domaines, là où justement la valeur ajoutée de l’information intégrée peut être très forte.

Illustrons ce propos avec le contexte de l’open data encouragé par les pouvoirs publics (par ex. data.gouv.fr en France) qui met en avant l’idée que des données produites par les organisations publiques devraient être disponibles gratuitement à tout un chacun, pour tout usage. Ainsi, par exemple, l’intégration à l’échelle d’une région de données d’émissions de dioxyde de carbone avec des données météorologiques et climatiques nous permettrait de mieux comprendre l’évolution de la pollution.

Pour répondre à ce type d’applications, il faut pouvoir intégrer des données provenant de sources très diverses, notamment des fichiers de différents formats (html, xml, excel, rdf, etc.) ainsi que des bases de données publiques, chacune avec sa propre structure. Pour cela, il faut d’abord comprendre de quoi parlent les sources, ce qui nécessite de découvrir leurs méta-données (des données qui décrivent les données). C’est facile lorsque les sources viennent avec leurs schémas, mais particulièrement difficile lorsque ces méta-données sont mélangées avec les données, comme par ex. dans des fichiers excel (très répandus dans les données publiques). Ensuite, il faut mettre en correspondance les schémas des différentes sources, par une tâche de schema matching qui détermine les éléments de données d’une source reliés avec ceux d’une autre. Le schema matching est difficile à cause de l’hétérogénéité structurelle (différences de formats) et sémantique (synonymes, homonymes, noms ambigus, etc.) entre données et méta-données.

WebSmatch, un environnement ouvert et flexible d'outils d'intégration de données du web

Pour répondre à ces défis, l'équipe-projet Zenith développe WebSmatch, un environnement ouvert et flexible d’outils d’intégration de données du Web. WebSmatch est accessible via des Web services, pour pouvoir être utilisé directement par leurs partenaires à partir d’un client RIA (rich internet application). WebSmatch fournit trois services principaux : l’extraction automatique des méta-données des sources ; le schema matching ; et le regroupement (clustering) de schémas similaires. Les domaines d’applications de WebSmatch sont évidemment très vastes, mais nous nous concentrons sur l’intégration de données scientifiques (avec nos partenaires CIRAD et INRA) ou de données publiques (avec la société Data Publica). La figure ci-dessous illustre l’utilisation de WebSmatch par Data Publica dans sa chaîne de traitement.

Figure 1. Chaîne de traitement de données publiques avec Data Publica et WebSmatch.

Illustrons l'utilisation de WebSmatch avec un exemple simple (et réel) qui consiste à croiser des données publiques provenant de 2 fichiers différents pour produire une information sous forme de graphiques. Le premier fichier (Figure 2.a) contient des données sur les émissions de CO2 par localisation (pays et/ou région géographique), le second (figure 2.b) contient les données sur l'évolution de la température mondiale sur les dernières décennies.


Figure 2. Sources de données d’entrée - 2(a) Emissions de CO2	Figure 2. Sources de données d’entrée - (b) Evolution des températures mondiales

Le but du croisement de ces données est de faire apparaître la relation entre l'évolution de la température et les émissions de CO2. WebSmatch peut détecter automatiquement les méta-données contenues dans les fichiers pour créer un jeu de données intermédiaire qui relie les données selon une colonne pivot (l’année). Ce jeu de données peut alors être exporté à un outil de visualisation pour présenter l’information sous différentes formes (Figure 3).


Figure 3. Visualisation de l’information produite a) Graphique	Figure 3. Visualisation de l’information produite b) Géographique

Ainsi, grâce à WebSmatch, toutes sortes de données du Web peuvent être intégrées et croisées selon des données communes, afin de produire de l’information à forte valeur ajoutée.

GreenStars développera à terme des biocarburants à base de micro-algues

Fri, 3 Feb 2012 13:08:17 GMT

Le projet GreenStars vient d'être retenu au titre des Investissements d'Avenir en tant qu'Institut d'Excellence sur les Energies Décarbonées (IEED). De quoi s'agit-il et quels sont ses objectifs ? Olivier Bernard, chercheur de l'équipe-projet Biocore, au centre Inria Sophia Antipolis - Méditerranée, répond à toutes ces questions.

Qu'est-ce qu'un IEED et qu'est-ce que le projet GreenStars ?

Olivier Bernard : Les « Instituts d'Excellence sur les Energies Décarbonées » ont été lancés dans le cadre du programme Investissements d'Avenir. A ce jour, neuf instituts ont été labellisés dans le cadre des deux appels à projet. GreenStars est un IEED qui va regrouper de nombreux acteurs de la filière de valorisation des micro-algues (voir encadré). Sur le plan administratif, ce sera une société par actions simplifiée (SAS), c'est-à-dire que les partenaires seront tous actionnaires de la société. Sur le plan pratique, GreenStars est un réseau national de plates-formes collaboratives, qui consolide l'expertise et les technologies des meilleurs acteurs publics et privés de la filière.

Quel est l'objectif de GreenStars ?

O. B. : C'est de contribuer à l'industrialisation de procédés qui utilisent des micro-algues, des algues microscopiques, pour produire, d'une part, de l'énergie pour le futur, du biocarburant, et d'autre part, des molécules intéressantes pour plusieurs secteurs : des protéines pour nourrir les poissons, des oméga 3, des oméga 6… Pour que ces procédés puissent être industrialisés, nous allons avoir besoin d'un certain nombre d'innovations et de ruptures technologiques. Nous voulons que GreenStars devienne le maillon pour accélérer le passage des innovations de la recherche à l'industrie ! Il ne s'agit pas seulement de rassembler des acteurs autour d'une thématique, mais d'aller vite, de faire la preuve du concept, de produire des pilotes, des démonstrateurs, bref, de générer ensemble les bases de l'industrie des micro-algues de demain.

A quelle échéance cette filière industrielle verra-t-elle le jour ?

O. B. : La filière biocarburants devrait être opérationnelle d'ici à une dizaine d'années. Mais plusieurs marchés sont accessibles à plus court terme. Par exemple, les nutriments pour poissons ou pour animaux devraient exister d'ici à 3 ans. De même, certaines molécules devraient être disponibles dans les prochaines années pour les industries chimique et cosmétique.

Quels sont les défis scientifiques d'un tel projet ?

O. B. : Ils sont nombreux mais le premier défi – et le principal – est d'enrichir notre connaissance des micro-algues afin de mieux les domestiquer. Cette ressource a été très peu utilisée jusque là alors que son potentiel est énorme puisqu'elle transforme le CO2 en carbone organique. Mais c'est une ressource très complexe. Il existe plusieurs centaines de milliers voire des millions d'espèces de micro-algues et nous en connaissons 20 ou 30 000 seulement ! Il nous faut identifier le potentiel des espèces connues et stockées dans des collections de cultures – des algothèques ! –, mais aussi récolter de nouvelles espèces issues du milieu naturel. Puis il faudra les faire pousser et améliorer leur productivité en les stressant. Car c'est bien en déclenchant un stress métabolique que l'on peut améliorer la production d'un composant par une micro-algue ! Mais ce stress doit être parfaitement dosé. Pour produire des huiles, par exemple, il faut carencer un élément nutritif de la micro-algue pour qu'elle accumule les lipides, mais sans interrompre sa croissance. Enfin, il faut extraire les composés à haute valeur ajoutée. Et, autre défi important, il faut faire tout ça à un coût financier et environnemental acceptable, autrement dit, ne pas consommer plus d'énergie que l'on en produira.

Green Stars explorera-t-il d'autres pistes que la production de biocarburants ?

O. B. : Oui, les micro-algues permettent d'envisager de nouveaux systèmes de dépollution. Grâce à leurs capacités épuratoires des effluents liquides ou gazeux, elles pourront être associées à d'autres procédés biologiques et utilisées pour ce que l'on appelle l'épuration biologique, qui contribue à diminuer les rejets polluants.

Le projet compte plusieurs équipes des sciences du numérique. Quel est leur rôle ?

O. B. : Les défis sont différents et imbriqués les uns dans les autres. Difficile de connaître précisément les performances d'une micro-algue lorsqu’elle vit au laboratoire et d'imaginer les conditions optimales pour qu'elle atteigne son potentiel réel de production. Il faudrait des années et des années de recherche. Les sciences du numérique permettront d’identifier et de simuler très en amont ce potentiel et l'environnement optimal d'une micro-algue. Les travaux que nous avons réalisés nous permettent de reproduire ces conditions optimales dans des systèmes de culture, par des techniques issues de la science du contrôle. De plus, il s'agit d'organismes contenus dans un milieu liquide, agité et dense dans lequel la lumière pénètre peu… Grâce à des modèles mathématiques d'hydrodynamique, de distribution de la lumière, de développement des micro-organismes, etc, nous pourrons simuler la productivité des micro-algues en interaction avec leur environnement. Les sciences du numérique apporteront également une aide précieuse en combinant l‘information issue des quelques capteurs disponibles en ligne aux modèles numériques. Ainsi, nous pourrons surveiller, en temps réel, l’état physiologique des microalgues, et leurs performances. Trois équipes-projets Inria participeront à cette aventure (BIOCORE, BANG, MODEMIC).

GreenStars ne part pas de zéro ?

O. B. : Non, loin de là ! Les 45 partenaires* apportent chacun leurs savoir-faire et leurs connaissances. Green Stars rassemble un cocktail de matières scientifiques. Il y aura des experts en biologie, en génie des procédés, en biocarburants… Inria a un rôle fort dans ce cocktail, car nous travaillons depuis près de vingt ans sur les modèles numériques de micro-algues. Nous pouvons quantifier l'apport de chacune des sciences et simuler l'impact de chaque rupture technologique sur la productivité globale. Notre capacité à proposer un modèle numérique global donnera de la cohérence aux nombreux thèmes de recherche abordés dans ce projet.

De nombreux acteurs pour bâtir une filière industrielle complète

Green Stars s'est doté des moyens nécessaires pour atteindre son objectif : bâtir l'industrie des biocarburants de demain. Le projet va rassembler 45 acteurs (venus du public, des organismes de recherche et des collectivités territoriales, et d'autres venus du privé : pôles de compétitivité, grands industriels et PME innovantes. Ils seront actionnaires d'une société, qui va être créée rapidement.

Green Stars bénéficiera d'un budget de 160 millions d'euros sur 10 ans. Son effectif à terme sera de 200 personnes dont 80 chercheurs. Les principales installations seront implantées sur trois sites : Montpellier-Etang de Thau (siège principal à l'Ecosite de Mèze), Narbonne et Nice (Plaine du Var). Les laboratoires de recherches participants mettront leurs infrastructures à disposition.

**(*)** Partenaires :

Organismes publics :

Des organismes de recherche et des universités : INRA, Inria, CNRS, IRD, Ifremer, CEA, IFP-EN, Université Montpellier 2 et Université Pierre et Marie Curie.
Des collectivités territoriales : la Communauté de Communes du Nord Bassin de Thau, la Communauté d’Agglomération du Grand Narbonne, la Métropole Nice Côte d’Azur, le Conseil Général des Alpes Maritimes, la Région Languedoc Roussillon et la Région PACA.

Organismes privés :

Des pôles de compétitivité : Trimatec, Mer PACA et Industries & Agro-Ressources qui ont labellisé le projet.
Des industriels : Air Liquide, ACRI, Alfa Laval, Algaestream, Algenics, Algu’Innov, Bioalgostral, EADS, Eco-Solution, Envolure, Fermentalg, Greensea, IDEE Aquaculture, La Compagnie du Vent-GDF Suez, Microphyt, Naskeo Environnement, Ondalys, Peugeot Citroën Automobiles, Rhodia, Roquette, Sofiprotéol, Soliance, Solvay, Suez Environnement, TIA, TOTAL, Véolia Environnement.

Nicholas Ayache : « Imagerie Médicale et Informatique : le patient numérique personnalisé »

Mon, 23 Jan 2012 11:01:27 GMT

Nicholas Ayache est lauréat 2011 d’une bourse ERC de 2,5 millions d’euros destinée aux chercheurs confirmés. Engagé depuis de nombreuses années dans la recherche sur l’analyse et la simulation des images médicales, il va pouvoir aujourd’hui relever un défi de taille : concevoir des modèles numériques d’organes et de pathologies permettant d’intégrer les images médicales d’un patient et de simuler l’évolution de sa pathologie et la pertinence des traitements avant leur mise en œuvre.

Quel est l’objectif de la recherche que vous avez proposée à l’ERC ?

L’imagerie médicale a fait des progrès exceptionnels au cours des 30 dernières années. Elle permet aujourd’hui de capturer les propriétés structurelles et fonctionnelles des tissus et organes à diverses échelles : macroscopique au niveau des organes; microscopique, au niveau des cellules, et même nanoscopique à l’échelle des molécules. La recherche actuelle en imagerie vise à aider le clinicien à analyser cette quantité toujours croissante d’informations en intégrant la totalité de ces données dans des images 3 D multimodales (obtenues par des techniques différentes) et multi-échelles.

Le projet ERC MedYMA entend aller plus loin encore en intégrant également la dimension temporelle afin de prendre en compte les propriétés dynamiques d’un organe, par exemple le mouvement cardiaque, la dynamique d’une pathologie, comme la croissance d’une tumeur cancéreuse ou l’atrophie de régions cérébrales dues à la maladie d’Alzheimer. Dans le premier cas, l’objectif est d’être capable de distinguer le plus tôt et le plus précisément possible s’il existe une anomalie de mouvement. Dans les deux autres cas, on cherche à quantifier la progression de la pathologie observée entre deux examens. Il s’agit aussi de permettre aux personnels médicaux d’identifier plus rapidement l’efficacité d’un traitement pour en changer rapidement le cas échéant, voire d’estimer à l’avance, grâce à la simulation, le traitement le mieux adapté à la pathologie du patient.

Quelle est l’originalité du projet ? Le défi scientifique ?

Pour intégrer toutes ces données, nous proposons d’ajuster des modèles biophysiques afin de les rendre spécifiques à chaque patient. Ces modèles génériques sont ainsi personnalisés grâce aux images médicales. Ils sont construits à partir des propriétés physiques et biologiques des organes ou tissus, en tenant compte de la variabilité statistique existant entre les individus. Un point original du projet ERC MedYMA est la construction d’images médicales de synthèse à partir de ces modèles biophysiques. Ces images synthétiques permettront de valider les algorithmes d’analyse mis au point pendant le projet, mais aussi de concevoir de nouveaux algorithmes d’analyse s’appuyant sur des méthodes modernes d’apprentissage informatique. Ces images synthétiques devront donc être les plus réalistes possible : c’est un des grands défis scientifiques de ce projet!

L’analyse informatique des images médicales, en exploitant des modèles biophysiques et statistiques du vivant, permet de mieux interpréter les examens médicaux du patient, simuler l’évolution d’une pathologie et prédire l’efficacité d’une thérapie.

L’équipe Asclepios a déjà développé en partenariat avec les équipes Inria Sisyphe, Macs et Reo un premier modèle biophysique du cœur en s’appuyant sur la géométrie de l’organe et sur ses propriétés électrophysiologiques et mécaniques. Le projet ERC MedYMA permettra d’améliorer ce modèle de cœur virtuel personnalisé afin d’aider à quantifier le mouvement normal et détecter les anomalies (trouble du rythme, insuffisance cardiaque, etc.). Il pourra également être utilisé pour simuler une thérapie (ablation radiofréquence, implantation d’un pace-maker, etc.) et en prédire les bénéfices attendus pour le patient. En effet aujourd’hui environ 30% des patients appareillés ne bénéficient pas réellement de leur pace-maker. En oncologie - un autre de nos domaines d’application avec la neurologie et la cardiologie - on espère que les modèles permettront d’affiner la cible de la radiothérapie ou de la chirurgie en prenant mieux en compte l’infiltration non visible de la tumeur par la simulation.

Comment cette bourse va-t-elle vous aider dans cette entreprise ?

La bourse ERC permet de planifier sur une période plus longue que d’ordinaire et donc de réaliser une recherche plus fondamentale, avec très peu de contraintes administratives. Elle financera principalement des doctorants, ainsi que quelques post-doctorants et ingénieurs car il s’agit surtout de recherche en algorithmique et en mathématiques appliquées avec un peu d’ingénierie logicielle. Ce travail sera effectué au sein de l’équipe Asclépios dont l’expertise - les chercheurs Hervé Delingette, Xavier Pennec, Maxime Sermesant sont impliqués dans le projet - contribuera au succès de l’entreprise. La bourse facilitera également le travail avec nos partenaires académiques et cliniques en France, mais aussi en Europe et aux Etats-Unis, et en particulier avec les trois nouveaux instituts hospitalo-universitaires (IHU) français avec lesquels nous collaborons pour la modélisation du cœur (Bordeaux), du cerveau (Pitié-Salpêtrière à Paris) et de l’appareil digestif (Strasbourg). Des partenaires industriels seront également associés tout au long du projet. C’est un élément indispensable pour assurer un transfert effectif des innovations.

Créer des patients virtuels à la demande

La création d’un modèle générique de patient au sein de MedYMA devrait constituer une rupture dans les capacités d’interprétation automatique d’images médicales et dans les pratiques cliniques. Ces modèles, construits sur la base des propriétés biophysiques des organes et des connaissances sur les pathologies, permettent de créer des cerveaux, des foies et des cœurs virtuels et de simuler la survenue et l’évolution de pathologies comme des tumeurs, des arythmies, des atrophies, etc.

Ces images de synthèse pourront être générées à volonté et en très grand nombre pour établir des bases de données plus grandes et plus variées que les banques de données patients le plus souvent incomplètes et difficilement accessibles. Par exemple, il est possible de faire croître des tumeurs en modifiant les paramètres de prolifération et d’infiltration afin d’obtenir une gamme très importante de cas intermédiaires.

De telles bases sont intéressantes pour tester la fiabilité des logiciels d’analyse d’images et d’aide au diagnostic. Elles le sont aussi pour entraîner les logiciels conçus pour affiner leur capacité de détection par apprentissage sur de nombreux cas. Une autre application envisagée consiste à générer des images de synthèse couvrant le plus grand nombre de cas possible pour animer une version médicale de simulateur de vol pour les pilotes. Les praticiens pourraient ainsi être confrontés, au cours de leur formation, à des situations extrêmes, très variées ou très rares qui leur assureraient une expertise aussi large que possible.

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. Dans la catégorie "chercheurs confirmés", ce sont les projets de Marie-Paule Cani (Evasion, Grenoble), Nicholas Ayache (Asclepios, Sophia Antipolis) et Dale Miller(Parsifal, Saclay), qui ont été retenus par l'ERC.

Nicolas Marie : Vers un web social sémantique

Thu, 24 Nov 2011 11:37:04 GMT

Nicolas Marie est en début de deuxième année de thèse dans le cadre d’une convention Cifre avec Alcatel-Lucent Bell Labs et l’équipe Edelweiss, spécialisée dans le web sémantique, à Inria Sophia Antipolis - Méditerranée. Objectif : inventer les services de demain pour les réseaux sociaux en s’appuyant sur les technologies sémantiques. Interview.

Quel est votre sujet de recherche ?

Nicolas Marie : Mon objectif est d’explorer la possibilité de développer de nouveaux services à partir des nouvelles données fournies par des réseaux sociaux comme Facebook. Ces données sur les liens sociaux établis dans le réseau sont aujourd’hui disponibles sous forme de graphes RDF, un format qui permet de les exploiter avec les outils du web sémantique sur lesquels travaillent les chercheurs de l’équipe Edelweiss. Notre démarche consiste à détecter et représenter le « contexte » de l’utilisateur (où il est, les contenus auxquels il s’intéresse, etc.) afin de faire des recommandations de contenus plus pertinentes et adaptées à son activité présente (recommandations contextuelles à la volée). Pour cela nous développons un algorithme d’activation-propagation sémantique sur les graphes typés de ces applications et données sociales ; graphes qui sont particulièrement grands, hétérogènes et dynamiques.

Qu’est-ce qui vous a conduit à choisir ce sujet?

Nicolas Marie : Je suis très intéressé par tout ce qui est prospectif et aussi par l’approche multidisciplinaire, combinant l’informatique, les mathématiques et les sciences humaines, essentielle dans ce type de recherche et que j’avais déjà expérimentée au cours de mon master recherche et professionnel à l’Université de Technologie de Troyes. Ce master ambitionne de gérer les connaissances et les communautés au sein des organisations et d'appréhender les infrastructures logicielles et réseaux de plus en plus innovantes. En effet, quand on s’intéresse au web social et que l’on fait du service à l’utilisateur, il faut créer des systèmes qui répondent à un besoin et trouver les bons leviers pour qu’ils soient utilisés, ce qui suppose de prendre en compte la dimension sociale. L’équipe Edelweiss compte un psychologue et les équipes d’Alcatel des designers, des ergonomes, des sociologues et des psychologues. Je ne me serais pas vu dans un laboratoire purement informatique ! C’est pourquoi l’annonce passée par l’Inria et Alcatel-Lucent Bell-Lab pour une thèse sur le sujet m’a tout de suite emballé.

Quel est pour vous l’avantage de faire une thèse Cifre ?

Nicolas Marie : Un des intérêts est d’être en contact avec des équipes proches du terrain et de garder ainsi les portes ouvertes autant sur le milieu académique qu’industriel. Car je ne sais pas encore si j’opterai pour une voie académique ou industrielle... Pour l’instant, je recueille les expériences de ceux qui viennent de passer leur thèse et intègrent des start-up ou entament un post-doctorat. Une chose positive : je constate qu’ils ont tous trouvé facilement du travail et des postes intéressants !

Eric Goles : « Un parcours scientifique est fait de rencontres et de petites histoires »

Mon, 14 Nov 2011 23:34:57 GMT

Eric Antonio Goles Chacc était l’invité du colloquium Jacques Morgenstern le 20 octobre à Inria Sophia Antipolis – Méditerranée. Ce grand spécialiste chilien des systèmes complexes a une longue histoire avec l’Institut et la France. Retour sur un parcours émaillé de rapprochements improbables et de rencontres inattendues qui ont alimenté son travail.

Vous partagez votre vie de scientifique entre la France et le Chili, comment êtes-vous venu en France ?

Eric Antonio Goles Chacc : Mon parcours commence à l’Imag en 1977 où je suis venu comme boursier faire une thèse en ingénierie. C’est à cette époque que j’ai rencontré un autre thésard, l’actuel Pdg d’Inria Michel Cosnard, avec qui je me suis lié d’amitié et avec qui j’ai publié quelques articles sur les réseaux d’automates. Je suis entré au CNRS comme chercheur au laboratoire Imag et j’ai obtenu une thèse d’état en mathématiques. J’ai toujours gardé des liens avec mon pays d’origine, où j’ai régulièrement fait des recherches et donné des cours. J'y suis retourné définitivement au milieu des années 1980. J’enseigne maintenant à l’école d’ingénieur de l’université Adolfo Ibanez, mais je garde des relations fortes avec mes collègues français… Et je suis très fier car mon fils, qui est informaticien, poursuit ma relation avec la France et Inria…

Un centre de recherche et d’innovation doit être créé à Santiago conjointement par la Corfo et Inria. Est-ce important pour le Chili ?

Eric Antonio Goles Chacc : Les liens entretenus depuis les années 1970 avec les chercheurs français, de l’université, du CNRS, d’Inria, etc. ont eu un impact très important sur le développement des mathématiques appliquées et de l’informatique au Chili. J’ai été l’un des premiers chiliens à venir en France pour faire une thèse dans ce domaine et, à l’époque, il y avait moins de dix docteurs en mathématiques pour tout le pays. Aujourd’hui les mathématiques appliquées sont très développées et l’ont été à 70 % grâce à des formations françaises. Un laboratoire, le Centre de modélisation mathématique, a été ouvert avec le concours du CNRS il y a une dizaine d’années. Le Centre de recherche et d’innovation va bientôt être créé avec Inria à Santiago… Pour un petit pays comme le Chili, avoir des laboratoires qui accueillent chaque année une quarantaine de mathématiciens français est important. Les étudiants sont attirés dans ces filières parce qu’ils voient que nos recherches intéressent des chercheurs étrangers. Les informaticiens et mathématiciens chiliens se distinguent dans le domaine des équations différentielles et celui des équations différentielles partielles, développés autour de Jacques-Louis Lions, ou encore en informatique et mathématiques discrètes et théoriques ainsi qu’en probabilités et processus stochastiques. Aujourd’hui ces 4 disciplines regroupent 200 chercheurs confirmés et forment de très bons étudiants. Deux de mes étudiants réalisent en ce moment leur thèse pour moitié en France.

Qu’est-ce qui vous a attiré vers les sciences numériques et plus particulièrement les réseaux de neurones ?

Eric Antonio Goles Chacc : C’est la pratique de l’interdisciplinarité qui m’a amené aux réseaux de neurones. A Grenoble, j’assistais à des séminaires transdisciplinaires avec des physiciens. Un jour, ces derniers ont présenté un modèle de verres de spin. Ce système m’a plu et a orienté mon sujet de thèse sur ce qu’on appelait à l’époque les réseaux à seuil. J’ai publié des théorèmes sur le sujet dans une très bonne revue et des américains des Bell-Labs ont publié après moi un résultat très similaire. Je me suis aperçu alors que mes analyses, issues de la physique, étaient en fait des modèles anciens que l’on avait abandonnés et que l’on appelait aux Etats-Unis des réseaux de neurones. Ce sujet est devenu très populaire et le nom de réseaux de neurones, plus joli, s’est imposé pour désigner un modèle de calcul inspiré du fonctionnement des neurones du cerveau.

Il y a un attrait mathématique autant que philosophique à rendre compte de phénomènes globaux à partir de comportements locaux très simples

Votre intérêt s’est porté ensuite sur les fourmis de façon tout à fait inattendue ?

Eric Antonio Goles Chacc : Cette première bifurcation a en effet découlé d’une lettre que j’ai reçue au tout début des années 1980 d’un entomologiste qui se trouvait en prison après le meurtre de sa femme. Ce spécialiste des fourmis voulait appliquer le modèle de réseaux de neurones à l’étude de la dynamique des fourmilières. C’est ainsi que je me suis intéressé aux systèmes dont le comportement est localement très simple mais dont le comportement global est très complexe comme le cerveau, la fourmilière ou la bourse. On les appelle aujourd’hui « systèmes complexes » et les réseaux de neurones artificiels forment une grande part des modèles qui leur sont appliqués. C’était une approche très moderne et stimulante, autant par ses implications mathématiques que philosophiques.

Vous avez consacré votre carrière à ces systèmes complexes ?

Eric Antonio Goles Chacc : Oui : en passant des réseaux de neurones aux fourmis, puis aux tas de sable et aux applications au calcul parallèle. La manière dont je suis arrivé aux tas de sable illustre bien comment les parcours et découvertes sont liés à des petites histoires. Pourquoi avoir appliqué mon travail aux tas de sable ? C’est le mathématicien hongrois László Lovász qui me l’a suggéré au cours d’un colloque à Sao Paolo à la fin des années 1980. Quelques années auparavant, Marcel-Paul Schützenberger m’avait appelé à la suite de la parution d’un article et posé un problème similaire. On ne parlait pas à cette époque là de tas de sable : il s’agissait de calculer la chaîne la plus petite dans un treillis de partitions d’un nombre entier. Ce travail donnait un certain recul sur la manière de traiter le problème des tas de sable. Là où des physiciens étudiaient des phénomènes moyens, je m’intéressais à la pire des situations possible, le déclanchement d’une avalanche du tas de sable.

Cette approche m’a conduit ensuite à transposer le problème sur le fonctionnement des ordinateurs parallèles que l’on peut, à un certain niveau, associer à une avalanche. Quand un processeur reçoit trop d’informations, il les délègue à un autre, etc., ce qui provoque une sorte d’avalanche qui parcourt le réseau.

Pour quelqu’un qui vient du désert le plus sec du monde (Atacama), ce parcours est plutôt intéressant. Il est dû en grande partie à la curiosité.

Comment Skyper sans être observé !

Fri, 21 Oct 2011 17:04:09 GMT

Skype est une solution de voix sur IP utilisée par des centaines de millions de personnes à travers le monde. Des chercheurs Inria (Stevens Le Blond, Arnaud Legout et Walid Dabbous), en partenariat avec une équipe du Polytechnic Institute de New York, ont montré qu’un utilisateur malveillant pouvait porter atteinte à la vie privée de n’importe quel utilisateur de Skype.

En quoi consiste la faille que vous avez mise en évidence sur Skype?

Arnaud Legout : Nous avons mis en évidence le fait que des individus, sans moyens spécifiques et sans autorisation légale, étaient capables de faire le lien entre une identité sociale et une adresse IP. En collaboration avec des chercheurs du Polytechnic Institute à New-York, nous avons montré qu’en utilisant Skype, il était non seulement possible de lier une identité sociale à une adresse IP, mais qu’il était également possible de suivre les déplacements des utilisateurs de Skype ou leurs téléchargements BitTorrent. Cette attaque est indétectable par les utilisateurs de Skype et elle n’est pas bloquée par les réglages de protection de vie privée actuellement disponibles.

Est-ce une faille facile à exploiter ?

Arnaud Legout : Nous avons montré que l’on pouvait suivre de l’ordre de 10 000 utilisateurs de Skype toutes les heures pour un coût avoisinant 400 euros par semaine sans optimisation. Dans ce cadre, il est même possible d’identifier des utilisateurs derrière des NAT (Network Address Translation ou « traductions d'adresse réseau », dans le cas de réseaux internes) ou des passerelles IPv6/IPv4. Par conséquent, n’importe quelle personne ayant des compétences en informatique peut suivre les déplacements d’utilisateurs de Skype ou leur téléchargements BitTorrent (avec le détail des contenus réellement téléchargés). Des risques d’espionnage industriel ou d’exploitation malveillante d’informations personnelles sont alors à craindre. Car l’activité en ligne, les déplacements et les interactions sociales entre utilisateurs deviennent alors transparents à qui sait suivre les utilisateurs de Skype.

Cette faille est liée au fait que ces services passent par des communications pair-à-pair. Cette technologie doit-elle évoluer ?

Arnaud Legout : Pour simplifier, deux failles sont rendues évidentes. La première est liée à la nature même des communications pair-à-pair, qui permettent d’échanger des données avec n’importe qui. Il est actuellement impossible pour l’utilisateur d’un protocole pair-à-pair de bloquer toute communication. Le simple fait d’établir une connexion entre deux pairs (même si cette connexion est immédiatement fermée) est suffisant pour rendre lisible l’adresse de l’autre pair. La deuxième faille est liée à la mise en place d’annuaires utilisés dans les protocoles de voix sur IP. L’annuaire permet de trouver le nom d’une personne et de l’appeler : même si cette personne refuse ensuite l’appel, la communication pair-à-pair a été établie et elle a suffi pour rendre apparente l’adresse IP.

Cette explication, simplifiée, permet de comprendre que la faille exploitée tient à la nature ouverte d’Internet. Il est par conséquent difficile d’apporter rapidement une réponse globale à ce type d’attaques. Nous démarrons actuellement un projet ambitieux sur l’étude de solutions qui rendraient difficiles ce type d’attaques, tout en préservant la philosophie ouverte et non-contrôlée d’Internet.

Comment se protéger en attendant ?

Arnaud Legout : L’utilisation de Skype ou de BitTorrent ne présente pas en elle-même ce risque d’atteinte à la vie privée. Mais il est plus dangereux de garder les clients Skype ou BitTorrent en permanence activés lorsqu’on ne les utilise pas. En particulier, il suffit d’arrêter le client Skype pour rendre impossible la localisation avec l’attaque que nous avons décrite - à condition que le client n'ait pas été démarré dans les 72 heures précédant l'attaque. Il est donc recommandé d’arrêter le client Skype si on a une activité réseau que l’on souhaite garder confidentielle ou si l’on souhaite se déplacer sans être localisé.

Identité sociale et adresse IP

Une identité sociale est constituée de toutes les informations qui permettent d’identifier une personne (nom, prénom etc…). Une adresse IP est l’identifiant réseau utilisé pour toutes les communications sur Internet. Ainsi, en scrutant le trafic qui passe sur Internet on peut savoir qu’un utilisateur, ayant telle adresse IP, visite tel site Web ou télécharge tel contenu.

Il est cependant difficile de faire un lien entre une adresse IP et une identité sociale et de mettre ainsi un nom sur une activité en ligne. En pratique, pour faire le lien entre un nom et une activité sur Internet, il faut faire une demande officielle au fournisseur d’accès à Internet (FAI) de l’utilisateur. En effet, seul le FAI est détenteur de la correspondance entre adresses IP et identités sociales. Sans une justification légale, il est très difficile d’obtenir cette information de la part du FAI. C’est encore plus vrai lorsque le requérant n’est pas dans le même pays que la personne à identifier. Les grandes sociétés d’Internet comme Google ou Facebook peuvent également faire ce lien, mais ces sociétés ont des règles de confidentialité et sont soumises à des lois qui protègent les utilisateurs. Il en va de la confiance des utilisateurs et de la pérennité de leur activité.

Livre de Xavier Descombes : Applications de la géométrie stochastique à l'analyse d'images

Thu, 18 Aug 2011 15:20:22 GMT

Cet ouvrage a pour ambition de faire le point sur les techniques modernes de modélisation stochastique pour extraire l'information contenue dans les images numériques. Il décrit les outils de modélisation issus de la géométrie stochastique pour résoudre des problèmes concrets en analyse d'image tels que la détection d'objets, le décompte d'une population ou la reconnaissance des formes. Les différents ingrédients comme la modélisation, la simulation, l'optimisation et l'estimation sont détaillés.

De nombreux cas pratiques sont traités allant de la télédétection (extraction d'un réseau routier, détection du bâti,...) jusqu'à l'imagerie médicale (détection des espaces de Virchow-Robin) ou encore la biodiversité (décompte d'une population de flamants roses).

Applications de la géométrie stochastique à l'analyse d'images s'adresse aux étudiants en master, aux doctorants et aux chercheurs en analyse d'images. Les différents modèles et algorithmes sont détaillés de sorte que le lecteur puisse les reproduire.

Cette publication, dirigée par Xavier Descombes (directeur de recherche dans l'équipe-projet Ariana), a été éditée dans la série Signal et Image, IC2, chez Hermes.

Web : de la bibliothèque universelle à la machine virtuelle ubiquitaire

Tue, 28 Jun 2011 16:53:19 GMT

Fabien Gandon, chercheur de l'équipe-projet Edelweiss, nous raconte l'histoire du web et nous en présente les différentes facettes.

La naissance

En 1945, Vannevar Bush propose dans l’article As we may think le «Memex» (Memory Extension) une machine hypothétique inspirée de l’idée que chaque fois que nous consultons une information, nous la lions et la comparons à d’autres informations. En 1965, en citant cette idée, Ted Nelson propose une structure de fichiers susceptible d’évoluer en permanence : l’hypertexte et l’hypermédia, des documents où chaque fragment est susceptible d’être lié à un autre fragment laissant au lecteur le choix de construire son propre parcours. En 1983, Tim Berners-Lee rejoint le CERN et propose d’organiser les documents et données scientifiques du centre avec un hypertexte sur une machine multi-utilisateur. En 1989 il introduit un changement décisif : les liens (URL) entre des documents structurés (html) ne sont plus forcément sur la même machine mais peuvent traverser le réseau (http). Le Web est né.

Le web documentaire

Parmi les métaphores les plus prégnantes dès la naissance du web est celle d’une gigantesque bibliothèque universelle. Le web est alors perçu comme un système documentaire où les pages seraient des documents entre lesquels on navigue en suivant des liens et que l’on peut marquer d’un signet comme on le ferait d’un livre, mais il perd immédiatement ce statut purement documentaire. Sa première mutation sera due aux moteurs de recherche : pour permettre d’afficher les résultats d’une recherche l’architecture des serveurs web est modifiée et une page n’est plus forcément un document stocké et servi mais peut être générée à la volée (cf. CGI : interface standard entre un serveur web et un autre programme produisant un contenu généré dynamiquement)… le document devient calcul.

Le web sémantique

En parallèle et dès la première conférence sur le web (WWW 1994, Genève), Tim Berners-Lee explique que réduire le web à un espace documentaire avec des liens entre les documents c’est ne prendre en considération qu’un seul plan de la problématique. L’utilisateur ne parcourt pas le web de façon aléatoire, il mobilise des modèles qu’il a du monde. Si on arrive à comprendre ces modèles, à les représenter même partiellement et à les lier aux ressources du web, on peut alors espérer améliorer nos interactions avec le web. C’est ce que le W3C appelle le web sémantique et il faudra 10 ans pour en concevoir les standards.

Le web des données

Une première étape consistera à structurer les données sur le web d’abord en séparant le fond (structure documentaire de la page web) de la forme grâce à CSS (1996) puis grâce à la galaxie XML (1998) qui fournira un format pour de multiples langages, mais aussi des moyens de validation, d’interrogation et de transformation. Au-dessus de ce web structuré, on construit alors un web de données liées grâce au langage RDF (1999, 2004) qui nous permet de tisser un graphe mondial distribué où chaque nœud, chaque valeur et chaque arc peut être typé (RDFS, OWL, 2004) pour mieux en fixer la signification et identifier les traitements pouvant lui être appliqués.

Le web des services

Si le web 1.0 était essentiellement documentaire, les documents sont vite sortis de leur rôle d’archive pour devenir des résultats de calculs. Le web 2.0, ou web social, a rendu au web sa nature inscriptible et collaborative permettant aux gens de commenter, d’échanger, d’éditer, etc. changeant radicalement et parfois subrepticement la nature de certains de nos actes, transformant, par exemple, la lecture en un acte public. Dans le web 3.0 le web se dirige vers une gigantesque machine virtuelle offrant un nouveau paradigme de conception, développement et déploiement applicatif au sein duquel le web sémantique fournit le méta modèle des structures de données.

Le web des objets

A la richesse toujours grandissante des ressources multimédia du web s’ajoute maintenant les objets de notre quotidien qui sont de plus en plus connectés entre eux par réseau et visibles sur le web. Tous les jours un peu plus, le web se plaque en augmentation de notre réalité.

Il y a donc beaucoup de facettes au web, et le web sémantique offre un élément de réponse à l’intégration de ces facettes : il propose d’utiliser des métadonnées pour annoter les ressources du web et d’exploiter la sémantique des schémas de ces annotations pour les traiter avec intelligence. Je suis persuadé que demain, ceux qui contrôleront les métadonnées, contrôleront le web.

Le saviez-vous ?

Dans le prototype de navigateur de Tim Berners-Lee en 1991, on trouve dans le menu la fonction « Edit » : à l’origine, le web était donc modifiable. N’importe quel document pouvait être édité par n’importe qui où qu’il soit. Pour un tas de mauvaises raisons, la fonction « Edit » a disparu lorsque les premiers navigateurs grand public sont sortis dans les années suivantes et on mettra du temps à la redécouvrir notamment à travers l’émergence des wikis dans la deuxième moitié des années 90.

Olympiades de mathématiques et de géosciences : retour sur un succès

Thu, 16 Jun 2011 13:35:44 GMT

Gérard Giraudon, Directeur du centre de recherche Inria Sophia Antipolis – Méditerranée, Pierre Mari et Alain Salvadori, inspecteurs IA-IPR de Mathématiques et de SVT de l’Académie de Nice ont remis mercredi 15 juin 2011 les Olympiades de Mathématiques et de Géosciences 2011 à l’Inria Sophia Antipolis.

Pour les Olympiades de mathématiques

22 candidats ont été récompensés, 17 dans la catégorie « copie sélectionnée par le jury » et 5 candidats dans la catégorie « copie primée par le jury ». C’est Matthieu Zhang du lycée International de Valbonne qui a eu le 1er prix académique.

Près de 250 élèves de première des Alpes-Maritimes et du Var avaient concouru le 23 mars aux Olympiades de mathématiques, une participation qui avait plus que doublé par rapport à l’année dernière. Et le succès est au rendez-vous puisque deux candidats de l’académie ont été récompensés au niveau national à Paris le 8 juin 2011 en présence de Jean-Michel Blanquer, directeur général de l’enseignement scolaire, Matthieu Zhang et Maxime Faron du lycée Saint Exupéry de Saint-Raphaël.

Pour les Olympiades de Géosciences

11 candidats de l’académie ont été récompensés et parmi eux, Mathieu Zhang, également premier prix académique pour les olympiades de Géosciences. En tout, 80 élèves de première scientifique avaient concouru le 11 mai aux Olympiades de géosciences, une participation qui s’est accrue de 25% en 4 ans. Et le succès là aussi est au rendez-vous puisque deux candidats de l’académie, scolarisés au lycée international de Valbonne, vont bientôt être récompensés au niveau national à Paris le 22 juin 2011 en présence du ministre de l’Education nationale, de la jeunesse et de la vie associative.

L’objectif de ces Olympiades est de repérer des talents mais aussi de rassembler le plus grand nombre d’élèves pour stimuler la créativité, l’esprit critique, le goût de la recherche en les confrontant à des exercices non standards. Les olympiades de Mathématiques et de Géosciences participent au développement et à la valorisation de la culture scientifique et stimulent chez les élèves l’initiative et le goût de la recherche.

Cette cérémonie de remise des prix aux lauréats académiques a également été marquée par la projection d’un film sur l’histoire de l’informatique et d’une conférence : «Traitement numérique de la géométrie, lorsque nos maths s'incarnent dans les ordinateurs » par Pierre Alliez, directeur de recherche à l’Inria.

Inria partenaire des Olympiades de mathématiques

En s’associant aux Olympiades de mathématiques, l'Inria entend ainsi rapprocher l’univers de la recherche en sciences du numérique (en particulier des mathématiques) de celui des lycées. C'est une des actions de communication que l'Institut engage vers les jeunes pour promouvoir les disciplines scientifiques, leur donner le goût des sciences et les sensibiliser aux questions scientifiques soulevées par l’informatique, au monde numérique qui les entoure.

Pour quoi tu cherches, un court métrage sur l'histoire de l'informatique

Tue, 17 May 2011 12:33:42 GMT

Pour que les sciences informatiques fassent partie de notre histoire, ce court métrage nous invite à découvrir quelques grands personnages qui ont fait émerger les grandes idées qui fondent l'âge numérique d'aujourd'hui.

Ce «docu-fiction» cible un public jeune (milieu de collège à lycée) et permet d’éveiller le désir d’en savoir plus sur les sciences informatiques, que ce soit pour s’orienter vers les filières scientifiques ou pour maîtriser le monde numérique au quotidien.

L’originalité de la méthode repose sur un travail de double écriture entre une équipe de scientifiques et une société de production audiovisuelle.

Il est co-financé par l'Etat (Délégation Régionale à la Recherche et à la Technologie) et la Région Provence-Alpes-Côte d'Azur, avec l’Inria, VSP et Dk-Motion et a été réalisé grâce à l’aide de nombreuses et nombreux collègues.

Modéliser le vivant : créer des plantes virtuelles pour comprendre, simuler, tester

Thu, 14 Apr 2011 17:34:52 GMT

Les plantes poussent....phénomène, banal en apparence, est en fait le résultat d’un ensemble de processus encore imparfaitement connus et maîtrisés. Pour comprendre la croissance des plantes, gérer l’état de la végétation, contrôler et prévoir sa production, les chercheurs en biologie, botanique et agronomie font depuis quelques années appel à la modélisation : ils créent des plantes virtuelles.

Modélisation informatique d'une plante

Une plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble de composants représentants les organes (entrenœuds, feuilles, tiges ou structures géométriques plus complexes, ..) et dont le fonctionnement et l'interaction reproduisent plus ou moins fidèlement le processus de croissance de la plante.

Parce que, entre autres, les niveaux d'organisation sont nombreux et étroitement enchevêtrés, que l'interaction avec l'environnement est complexe (température, humidité, lumière, éléments nutritifs), et que les processus physiologiques et génétiques recèlent une forte variabilité et de nombreuses zones d'ombre, il est extrêmement difficile de prédire la croissance d'une plante. La modélisation informatique révolutionne ce problème en permettant de simuler les mécanismes de développement, de formaliser l’incertitude des connaissances biologiques, de tester des interactions plante/ environnement, à la vitesse du calcul (et non de la croissance réelle de la plante). Bien sûr pour cela de nombreuses hypothèses simplificatrices sont effectuées pour chaque modèle et des campagnes de mesures géométriques, physiologiques et physiques de terrain permettent de choisir les paramètres numériques pertinents et d’évaluer la qualité des modèles ainsi construits.

Observation in vivo des méristèmes

A l’échelle tissulaire, les progrès spectaculaires de la génétique, de la biologie moléculaire, des biotechnologies et de l’imagerie nous permettent aujourd’hui de rentrer dans le coeur du moteur de la croissance des plantes : les méristèmes. Il est ainsi possible d’observer in vivo ces petites populations de cellules embryonnaires qui se situent à l’extrémité de chaque tige et qui construisent de proche en proche tous les organes de la plante. Grâce à la modélisation, il est possible de reconstruire ces méristèmes en 3 dimensions avec une résolution cellulaire (voir images ci-contre), de suivre leur développement dans le temps, de modéliser l’interaction des gènes responsables de la différentiation cellulaire ainsi que les forces qui président à la formation des différents organes.

Comment les gènes contrôlent-ils le développement des formes végétales ? Par quels mécanismes ? Après avoir décrypté les premiers génomes d’organismes biologiques dans les années 2000, la recherche peut s’attaquer à la question de la morphogenèse sur une base moléculaire et génétique.

C’est ce travail qu’illustre l’activité pluridisciplinaire de cette équipe-projet Inria commune avec le CIRAD et l’INRA. Ce groupe de chercheurs de Montpellier travaille dans un domaine qui se nomme biologie computationnelle, créant de nouveaux outils mathématiques et algorithmiques pour la modélisation multi-échelles, géométrique et statistique du développement des plantes.

Le saviez-vous ?

C’est en 4D (3D + temps) que s’étudie le développement d’une plante. Plusieurs équipes de chercheurs de l’Inria, de l’INRA, de l’ENS-Lyon et du CIRAD ont mis en commun leurs compétences en microscopie, biologie moléculaire, informatique et mathématiques afin de développer une chaîne de traitements capable de numériser des tissus végétaux observés au cours de leur croissance à l’aide de microscopes confocaux (permettant de pénétrer et d’observer les tissus dans leur masse). Ce travail ouvre de nouvelles et nombreuses perspectives sur la compréhension de la morphogenèse végétale et animale et ses applications dans toutes les sciences de la vie.

Ces travaux ont donné lieu à une publication « Imaging plant growth in 4D: robust tissue reconstruction and lineaging at cell resolution » dans la prestigieuse revue Nature Methods en 2010.

Tony DeRose : « La France est un pays attractif pour sa culture des mathématiques »

Mon, 14 Mar 2011 16:16:42 GMT

Le 10 février, les équipes du centre de recherche de Sophia Antipolis - Méditerranée ont eu le plaisir d'accueillir le chef du département de recherche des studios d'animation Pixar, l'américain Tony DeRose. Il a présenté son travail lors du colloquium Jacques Morgenstern et a visité l'Inria. Bref aperçu de son travail et de ses impressions sur la France.

Pouvez-vous nous parler des studios Pixar, et en particulier de votre équipe de recherche ?

Tony DeRose : 1 200 personnes travaillent pour les studios Pixar. L'équipe de recherche de Pixar se compose de six chercheurs, sans compter les stagiaires et les post-doctorants. Pour autant que je sache, nous sommes la seule société d'animation par ordinateur à disposer d'un service de recherche. Ce service a été créé en 2004 : nous avions besoin de prendre des risques, mais sans compromettre aucun projet en particulier. Nous avons le goût du risque chez Pixar, mais aussi chez Disney (environ 20 % de nos efforts). Nous essayons de rester informés et de développer les technologies d’avant-garde. Il peut se passer quatre ans avant que notre travail ne soit utilisé dans un film.

Pouvez-vous nous donner un aperçu de l'état actuel de la R&D dans le cinéma ?

Tony DeRose : Cela dépend : jusqu'où voulez-vous remonter en arrière ? J'ai passé 15 ans chez Pixar. Quand j'ai débuté, le travail sur les cheveux était épouvantable, nous n'arrivions pas à restituer la complexité de l'environnement. Nous avons dû inventer la plupart des technologies avec lesquelles nous travaillons à l'heure actuelle. Aujourd'hui, les déplacements des personnages sont de plus en plus bluffants, et les coûts de production ont diminué.

Quels sont les défis pour la R&D dans le cinéma ?

Tony DeRose : Les domaines à fortes répercussions pour le groupe de recherche sont l'éclairage, la simulation et les interfaces. L'éclairage est le dernier travail sur un film. L'artiste éclairagiste place les sources virtuelles de lumière, puis le rendu est exécuté pour créer l'imagerie finale pour le film. À l'époque du premier Toy Story, il y a 15 ans, lorsque l'éclairagiste numérique déplaçait une lumière, il fallait attendre 4 heures pour voir les images finales. Aujourd'hui, notre rendu est environ 1 000 fois plus rapide, mais également 1 000 fois plus complexe, donc ça prend toujours 4 heures. Notre but est d'arriver à ce que ce processus d'éclairage se fasse en temps réel. Cela représente une accélération d'environ 10 000 fois. Nous parviendrons à combler ce fossé en trouvant des solutions au niveau algorithmique, de l'ingénierie et du matériel. Concernant la simulation, nous continuons à travailler sur les phénomènes complexes comme la manière de bouger des cheveux, de la fumée ou des vêtements, l'ondulation de l'herbe sous l'effet du vent, les éclaboussures… Autre domaine de recherche : les interfaces. Chez Pixar, nous créons tous nos logiciels. Les artistes les utilisent dix heures par jour, et ils travaillent principalement avec une souris et un clavier, parfois un cintiq (dispositif de dessin direct avec un stylet). Ce n'est pas idéal. C'est pourquoi, il y a deux ans, nous avons commencé à utiliser une technologie avant-gardiste mais émergente : l'écran tactile multitouch. Nous avons construit notre propre station de travail multitouch. L'un des avantages potentiels est que le vocabulaire gestuel est très vaste. Nous avons effectué des tests et nous sommes désormais capables de produire des résultats de qualité avec environ 20 % de temps gagné par rapport aux interfaces traditionnelles avec souris et clavier.

Quelle est la raison de votre venue en France ?

Tony DeRose : L'équipe de Georges Drettakis à l'institut travaille sur des sujets proches et complémentaires par rapport aux nôtres. Cela ne correspond pas tout-à-fait à ce que nous faisons dans le domaine du contrôle du niveau de détail, mais nous pensons pouvoir combiner leurs travaux avec ce que nous avons fait et avons prévu de faire, par exemple développer un contrôle automatique du niveau de détail, afin d'augmenter progressivement le détail au fur et à mesure que le modèle grossit à l'écran. Et la France est un pays attractif : elle a une grande culture des mathématiques. La qualité de la recherche est au niveau des meilleures universités américaines. Il me semble également que les stages sont mieux intégrés dans le système éducatif européen. Nous avons en moyenne deux européens dans nos équipes. Les étudiants américains ayant généralement beaucoup de cours, ils ne sont souvent disponibles que pendant l'été, nous embauchons des étudiants européens pendant l'hiver et le printemps et pour de plus longues périodes.

George Drettakis, responsable de l’équipe-projet REVES

« J'ai rencontré Tony DeRose au moment de la préparation des conférences SIGGRAPH et SIGGRAPH Asie 2010, qui présentait les tout derniers résultats de recherche en infographie et techniques interactives. Nous étions tous les deux en charge de programmes spécialisés et nous avons travaillé ensemble. Comme nous avons des intérêts scientifiques communs, le comité d'organisation colloquium Jacques Morgenstern l'a invité. Sa présentation a été très suivie, avec plus de 300 étudiants, chercheurs et industriels présents. Sa rencontre avec notre équipe a été une expérience enrichissante pour tout le monde, notamment pour les étudiants. Dans notre équipe de recherche Reves, nous suivons ce que les membres du département de recherche de Pixar publient et cela nous a inspiré, en particulier concernant les problèmes de rendu. Nous avons développé de nouvelles techniques de texturation procédurale basées sur Gabor Noise, inspirées du travail précédent de la recherche Pixar. Nos défis scientifiques, notamment dans le domaine du rendu et de la texturation, sont complémentaires. Nous avons montré à Tony la plupart de nos projets récents et en cours. Il a été particulièrement intéressé par les travaux complémentaires utilisant Gabor Noise. »

Se rassembler pour améliorer le traitement de l’eau

Mon, 21 Feb 2011 11:09:26 GMT

Treasure est l’un des réseaux du programme EuroMéditerranée 3+3 initié en 2006 pour favoriser les liens régionaux dans le pourtour méditerranéen. L’objectif de ce réseau pluridisciplinaire et transméditerranéen est de mettre au point un système de dépollution de l’eau efficace, capable de répondre aux besoins en eau croissants en Afrique du Nord. Le point sur cette collaboration exemplaire, à deux voix : Jérôme Harmand et Brahim Cherki.

Quel est l’objectif du réseau Treasure ?

Jérôme Harmand : A l’origine, Treasure était un projet de recherche qui traitait de questions plutôt académiques. Le sujet s’est précisé en se confrontant aux besoins spécifiques des pays du Maghreb et en faisant la preuve de sa pertinence socio-économique. La thématique adoptée, la modélisation et le contrôle de bioprocédés pour la réutilisation des eaux usées en agriculture, est au croisement de deux problématiques cruciales pour l’Afrique : le besoin croissant en eau, notamment pour l’agriculture, et les problèmes de traitement des eaux usées. Notre projet répond aux deux à la fois, en proposant une épuration biologique susceptible de fournir de l’eau de qualité suffisante pour l’irrigation des cultures.

Brahim Cherki : L’état algérien engage beaucoup d’argent pour réaliser des stations d’épuration mais il n’y a quasiment aucune recherche concernant le développement des techniques membranaires qui sont les seules à ce jour à fournir une eau de qualité pour l’irrigation. Il faut investir sur cette technologie pour le futur. Nous avons obtenu du ministère de la Recherche algérien des fonds pour co-financer l’achat d’un bio-réacteur qui nous permettra de tester nos modèles destinés à optimiser ces procédés.

Comment fonctionne ce réseau ?

Jérôme Harmand : Le réseau Treasure fonctionne surtout sur des échanges et l’organisation de séminaires. Il est financé par l’Inria mais est également abondé depuis 2008 par des projets bilatéraux et d’autres institutions françaises (Inra, Cirad) ou de pays partenaires. Il a également vocation à répondre à des appels d’offre européens, comme le projet CoAdvise. Treasure compte aujourd’hui une dizaine de partenaires dont l’Inria, l’INRA et l’IRD en France, et des laboratoires espagnol, italien, belge, tunisien et algérien.

Brahim Cherki : Treasure joue un rôle d’organisateur, de facilitateur de relations tout à fait exceptionnel, en finançant de la mobilité. Notre collaboration avec l’Inria est ancienne puisqu’elle date de la première école d’automatique organisée par le Cimpa1 à Tlemcen en 2003 et que nous avons par la suite tenu des cours et des colloques de façon régulière. Mais notre intégration dans le programme EuroMéditerranée 3+3, avec le réseau Treasure sur le traitement de l’eau, a permis de financer de nombreux échanges. Nous avons participé à des écoles à Narbonne, à Sfax, à Casablanca, à Yamoussoukro, et établi des contacts très intéressants avec des équipes espagnoles, italiennes et tunisiennes. Ces échanges nous permettent en particulier d’acquérir des connaissances dans le domaine des biotechnologies car nous sommes un laboratoire d’automatique, c’est-à-dire dévolu au contrôle des procédés.

Y-a-t-il d’autres apports de Treasure à votre laboratoire de Tlemcen ?

Brahim Cherki : Grâce à notre participation à Treasure, nous pouvons également répondre à des appels d’offres lancés par d’autres organismes. Notre projet Air-Sud par exemple a été sélectionné à l’IRD et a permis de financer une grande partie de notre bioréacteur. Mais nous avons pu également bénéficier du projet européen CoAdvise, grâce auquel nous pouvons financer des thèses : deux se déroulent à l’école polytechnique de Milan et deux autres en France, au LBE de l’INRA avec Jérôme Harmand et dans l’équipe Modemic à Montpellier.

Quels sont les enjeux scientifiques de Treasure et les avancées obtenues ?

Jérôme Harmand : Les écosystèmes anaérobies, c'est-à-dire qui se développent en absence d'oxygène, présentent de nombreux avantages par rapport aux systèmes aérobies (qui ont besoin d'oxygène pour vivre). Ils sont moins gourmands en énergie, produisent une quantité réduite de boues et dégagent du méthane qui peut être valorisé par ailleurs. Couplés à des membranes microporeuses, ces systèmes produisent une eau de meilleure qualité que les procédés de traitement traditionnels. Néanmoins, dans les procédés à membranes, de nombreux phénomènes de prédation entre micro-organismes et de mort cellulaire libèrent de très petites molécules susceptibles de colmater les membranes. Ils doivent être étudiés de près afin d'optimiser le système. Notre rôle de mathématiciens est de mettre en équations la connaissance et les données des biologistes, de chercher et analyser les lois qui gouvernent les écosystèmes microbiens et, lorsque ces modèles ont été validés par les données expérimentales, les utiliser pour optimiser le procédé. Inria trouve là un terrain de jeu qui lui est familier.

Brahim Cherki : D’où l’importance du bioréacteur de 50 litres qui sera très prochainement opérationnel à Tlemcen. Il nous permettra d’identifier les paramètres biologiques du modèle de bioréacteur anaérobie que nous avons développé et de tester nos hypothèses sur la manière dont se produit le colmatage des membranes. Nous avons notamment écrit l’équation dynamique qui gouverne l’accumulation des produits microbiens dans la membrane microporeuse. Il faut maintenant démontrer sa pertinence vis-à-vis des expériences. Parallèlement, nous invitons systématiquement un industriel algérien, spécialiste du traitement des eaux, lorsque des membres du réseau viennent à Tlemcen. Il se montre très intéressé par nos travaux et serait preneur des technologies que nous développons.

L’épuration en bioréacteur

Le principe de ce procédé consiste à mettre l'eau usée en contact avec des micro-organismes qui utilisent la pollution pour leur croissance. Dans un second temps, l'eau épurée est séparée des boues par décantation ou par une barrière physique telle une membrane de filtration. Les systèmes ordinaires reposent sur l'activité de micro-organismes aérobies, c'est-à-dire qui ont besoin d'oxygène pour vivre. Ils présentent deux inconvénients majeurs pour les applications visées : ils sont très coûteux en énergie car il est nécessaire de les agiter sans arrêt pour les aérer, et ils produisent une grande quantité de boues dont on ne sait que faire. En outre, si l'étape de séparation est réalisée par un système de décantation gravitaire (sans barrière physique) l'eau est impropre à l'irrigation car il peut subsister des micro-organismes pathogènes.

La technique anaérobie repose pour sa part sur des micro-organismes qui vivent en absence d'oxygène. Les boues n'ont donc pas besoin d'être aérées mais, pour fonctionner correctement, la température doit être assez élevée (l'optimal étant de 37°), ce qui en fait une voie de traitement particulièrement bien adaptée aux climats arides. Un autre avantage présenté par cette technique est qu’elle produit une quantité beaucoup plus faible de boue et dégage du méthane qui peut être valorisé par ailleurs. Couplé à une membrane, la qualité de l'eau obtenue répond aux normes européennes pour l'irrigation des surfaces agricoles. Alors où est le problème ? Les petites molécules issues de la mort des micro-organismes restent longtemps dans le circuit et sont susceptibles de colmater rapidement les filtres. Les chercheurs suggèrent quelques pistes, comme par exemple soumettre les membranes à une insufflation continue de gaz carbonique. Reste à tester les solutions en grandeur nature sur les bioréacteurs de laboratoire et à rechercher les meilleures conditions de fonctionnement du système.

Remise du prix Specif à Stanley Durrleman

Mon, 14 Feb 2011 13:17:56 GMT

Le 3 février dernier à Grenoble, trois jeunes chercheurs étaient à l’honneur. Ils ont reçu officiellement, au cours d'une cérémonie associant l'Académie des Sciences, le prix de thèse Gilles Kahn 2010 décerné par la Société des personnels enseignants et chercheurs en informatique de France (Specif). L'un des deux deuxième prix était remis à Stanley Durrleman, qui a préparé sa thèse à l'institut Sophia Antipolis - Méditerranée avant de poursuivre un post-doc à l’étranger.

Stanley Durrleman a obtenu le 2ème prix Gilles Kahn pour sa thèse intitulée "Statistical models of currents for measuring the variability of anatomical curves, surfaces and their evolution" sous la direction de Nicholas Ayache, Xavier Pennec et Alain Trouvé. C’est à l’université de Nice - Sophia Antipolis, en co-tutelle avec l'ENS Cachan dans l'EPI ASCLEPIOS, qu’il a été doctorant avant de rejoindre l'université d'Utah (USA) en post-doctorat.

« Ce prix est d’abord une reconnaissance du travail fourni, même si beaucoup d’autres thèses ont aussi beaucoup de valeur. En termes de visibilité, l’impact est important : ce prix est une aide pour les dossiers de candidatures et les opportunités de collaboration. Il donne un label de qualité et facilite les contacts. Je l’apprécie d’autant plus qu’il porte le nom de Gilles Kahn. C’est un symbole car cet ancien directeur de l’Inria a beaucoup œuvré au rapprochement de l’informatique et des domaines de la biologie et de la santé. Il n’aurait pas renié l’état d’esprit dans lequel j’ai conduit ces travaux avec mes encadrants. Nous avons développé un outil indispensable pour une meilleure compréhension de la variabilité des structures anatomiques au sein de populations. Et pour comprendre l’impact d’une pathologie sur ces structures, il faut faire tourner des algorithmes très sophistiqués afin d’extraire et traiter le volume considérable des informations tirées d’images médicales. » - Stanley Durrleman.

Le sujet de Stanley Durrleman

Mieux comprendre les formes anatomiques

Cette thèse propose une approche pour analyser et comprendre l’immense variété des formes anatomiques observées dans les images médicales. Ce qui permet, notamment, d’appréhender ce qui distingue une structure saine d’une structure pathologique. Basée sur des outils méthodologiques, numériques et algorithmiques, cette méthode générique - et non plus fonction de chaque pathologie - permet l’analyse systématique de structures anatomiques quelles que soient leur forme (courbes, surfaces, volumes, ensemble de points) et leur topologie. Autre innovation résultant des travaux de Stanley Durrleman : l'analyse statistique de l'évolution de formes à partir de données longitudinales où chaque sujet est observé plusieurs fois dans le temps. Un moyen, par exemple, de détecter de façon systématique les retards de développement liés à l’autisme. Suite à cette thèse, l’outil d’investigation exoShape a été mis à la disposition de la communauté scientifique.

Un pionnier de la théorie des jeux appliquée aux réseaux reconnu par ses pairs

Mon, 14 Feb 2011 12:41:03 GMT

L’Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) vient de décerner à Eitan Altman, directeur de recherche de l’équipe Maestro, Inria Sophia Antipolis - Méditerranée le grade de Fellow IEEE pour sa contribution au domaine de l’analyse, de l’optimisation et du contrôle des réseaux de télécommunication. Un domaine jeune que ce chercheur a contribué à établir et enrichir en adaptant des outils créés dans d’autres branches de la théorie des jeux. Entretien.

Pourquoi appliquer la théorie des jeux aux réseaux ?

Eitan Altman : La théorie des jeux peut être utilisée dans tous les domaines où interviennent des questions de compétition stratégique. Cela va de l’économie à l’étude du réseau routier. La percée de cette théorie dans les réseaux de télécommunication (Networking Engineering Games) date des années 1990. Un nouveau domaine d'étude a émergé autour du routage, du contrôle de flux, du contrôle d’accès et de puissance, et de la sécurité du réseau. L'intérêt de la théorie des jeux pour la conception même des réseaux s’est imposé avec la multiplication d’opérateurs concurrents et la compétition accrue entre fournisseurs de service, fournisseurs de contenus et fabricants d’équipements pour les réseaux. Un grand nombre de problèmes intéressant la théorie des jeux ont surgi avec le succès des téléphones mobiles. Celle-ci permet en particulier d’étudier et de concevoir des réseaux autonomes, comme les DTN (dont les connexions se font par proximité et non par un opérateur), en tenant compte des fortes contraintes liées aux ressources énergétiques limitées de ces appareils.

Pouvez-vous donner quelques exemples d’applications de ces recherches ?

Eitan Altman : Nous avons par exemple conçu, au sein du projet européen Bionet, des algorithmes de routage et de gestion de l’énergie capables de porter des applications comme l’échange automatique de fichiers sur des réseaux autonomes. Un autre exemple est le réseau de téléphone intelligent MediaFaun sur lequel je travaille actuellement en collaboration avec des spécialistes de théâtre et d’informatique de la nouvelle SFR (Structure Fédérative de la Recherche) de l’université d’Avignon qui porte sur les « Sciences et technologies des cultures et sociétés numériques ». Nous avons étudié la possibilité de fournir des services multimédia lors de grandes manifestations comme le Festival d’Avignon ou la Fête de la musique qui réunissent beaucoup de monde sur une courte durée. Ces services peuvent concerner des annonces sur les spectacles en cours ou sur le point de commencer, accompagnées de clips vidéos trop volumineux ou chers pour être diffusés via les réseaux des opérateurs cellulaires.

Où en est-on aujourd’hui et quelles sont les perspectives ?

Eitan Altman : Le domaine des jeux dans les réseaux est jeune et beaucoup de voies restent à explorer. La compréhension de la dynamique de la compétition devient aussi importante que les notions d’équilibre. Une source d’inspiration intéressante est la biologie qui traite également de systèmes autonomes et de compétition pour des ressources. Les jeux dits évolutionnaires me paraissent de ce point de vue très fructueux car ils s’appliquent à des systèmes dynamiques, en évolution. J’ai d’ailleurs contribué à développer les aspects théoriques de cette approche. L’épidémiologie est également une source d’inspiration pour comprendre comment un virus se propage ou comment améliorer un réseau pour qu’il soit plus rapide et plus performant. On sait par exemple aujourd’hui accélérer la propagation d’une information avec des outils comme les caches ou les graphes de recommandation.

Un autre aspect encore trop peu étudié et dont l’apport pourrait s’avérer conséquent sont les jeux coopératifs ou de coalition. Ils permettent en effet d’identifier des situations où la coopération peut créer une valeur ajoutée par rapport au comportement non coopératif. Cette approche est adaptée par exemple aux questions posées par la neutralité du Net dont on parle beaucoup actuellement et dont l’aspect principal est de garantir le traitement équitable (non discriminant) des paquets d’information acheminés par les opérateurs (discrimination du point de vue de la vitesse, du coût, du protocole, du service, de la source ou de la destination du paquet, etc.). Elle peut contribuer à établir des modèles économiques alternatifs de tarification d’internet et de partage des profits qui soient capables de stimuler le développement des réseaux, un grand enjeu économique à l’heure actuelle. Je travaille sur ces questions dans le cadre du SFR d’Avignon ainsi que dans l’action de recherche collaborative Meneur financée par l’Inria.

Parcours en quelques dates

1990 : thèse en Electrical Engineering, Technion, Israël

1990-1992 : post-doctorat à l’Inria, à Sophia Antipolis (projet Meval)

1998 : Thèse d'habilitation, Université de Nice-Sophia-Antipolis (Constrained Markov Decision Processes)

1992- ... : il partage son temps entre l’Inria et l’université d’Avignon

2008 : il devient membre du laboratoire commun Alcatel-Lucent Inria

2010 : il se voit décerner le grade de Fellow IEEE pour ses contributions à l'analyse, l'optimisation et le contrôle des réseaux

Livre de Tamer Özsu et Patrick Valduriez : Principles of Distributed Database Systems

Mon, 24 Jan 2011 17:10:57 GMT

In the third edition of the textbook Principles of Distributed Database Systems, the authors address new and emerging issues in the field while maintaining the key features and characteristics which made the success of the previous editions. The text has been thoroughly revised and updated to reflect changes in the field over the last decade. The major changes include detailed treatment of database integration and querying, data replication and database clusters. New topics include Peer-to-Peer data management, Web and XML data management, data streaming and cloud computing. This comprehensive text focuses on concepts and technical issues while exploring the development of distributed database management systems.

Nouveaux services mobiles

Sat, 15 Jan 2011 22:43:27 GMT

Inria invite les industriels et PME innovantes à venir découvrir de façon privilégiée ses derniers travaux de recherche liés aux Nouveaux Services Mobiles, à l'occasion des Rencontres Inria Industrie qui se tiendront le 21 janvier à Sophia Antipolis.

Pierre Alliez : un pionnier dans le traitement numérique de la géométrie

Thu, 18 Nov 2010 10:08:51 GMT

Pierre Alliez est un pionnier : lorsqu’il a commencé ses recherches - après un stage de master à l’Inria avec Olivier Devillers et une thèse chez France Telecom R&D et à l’école Telecom Paris Tech - la thématique sur laquelle il travaillait ne portait pas encore de nom. Aujourd’hui, alors que le traitement numérique de la géométrie est reconnu en tant que domaine scientifique, il propose IRON (Robust Geometry Processing), un projet qui lui a valu la prestigieuse bourse ERC 2010 dans la catégorie « jeunes chercheurs ». Rencontre avec le chercheur.

« Pendant mon post-doc à l'université of Southern California où j’ai travaillé avec Mathieu Desbrun, professeur au California Institute of Technology » explique Pierre Alliez, « j’ai commencé à renforcer et à identifier cet axe qui n’était pas un domaine à part entière. A l’époque il s’agissait soit d’informatique graphique soit de géométrie algorithmique. Mais à partir de 2003, une communauté a commencé à se construire autour du traitement numérique de la géométrie. Quand j’ai postulé ensuite à l’Inria Sophia-Antipolis fin 2001, Jean-Daniel Boissonnat, responsable de l’équipe PRISME, a accueilli mon projet de recherche avec enthousiasme. Cette équipe est devenue GEOMETRICA. Elle a pour but de développer une approche axiomatique du calcul géométrique. C’est à l’Inria que se situe l’avant-garde de l’informatique. Lorsque j’ai présenté mon dossier pour la bourse ERC, et ce sans aucune obligation de résultat de leur part, l’institut m’a témoigné le même enthousiasme et la même confiance, ce qui est plutôt agréable, surtout lorsqu’on apprécie de travailler dans l’autonomie comme c’est mon cas ».

La numérisation de la géométrie, selon Pierre Alliez et Mathieu Desbrun, consiste à concevoir l’analogue du traitement du signal pour des formes 3D. Pour ces deux chercheurs, ce serait la suite logique de la numérisation du son dans les années 70-80, puis de l’image et enfin de la vidéo dans les années 2000. Le traitement numérique de la géométrie a cependant pour corrélation le traitement de données de plus en plus hétérogènes et incertaines. « Le premier enjeu de cette recherche tient au fait que nous sommes face à un paradoxe technologique », déclare le chercheur, « nous pensions que les données allaient suivre l’évolution des capteurs mais ce n’est pas le cas. Elles demandent de plus en plus de traitement, n’ont jamais été aussi imparfaites qu’aujourd’hui du fait de la diversification des modes d’acquisition, et du changement des usages (super-résolution, et nouveaux paradigmes d’acquisition comme les données communautaires type flicker) ».

Un gain de temps de 3 semaines de traitement de données avant simulation

La solution IRON propose des algorithmes robustes, tolérants, capables de résister à l’imperfection et à la diversité de n’importe quelle sorte de données, et ce en rupture avec la méthodologie courante qui consiste à réparer, convertir ou faire le tri dans les données avant traitement. « C’est là que se situe le verrou technologique lié à IRON, notre enjeu numéro 2 ». L’autre enjeu est d’ordre sociétal, un concept que Pierre Alliez nomme « nouvelle frontière » et auquel il tient particulièrement. « Après l’ère du sur-mesure réservé autrefois à une élite puis celle de la fabrication de masse, je suis convaincu que nous sommes en train de passer à l’ère du sur-mesure de masse. Ce projet ne va pas changer la société mais va peut-être y contribuer ». Ces algorithmes « costauds » vont devoir faire le poids face au traitement numérique de la géométrie qui aura des applications multiples. Notamment pour les ingénieurs, automobiles ou aéronautiques entre autres, qui pratiquent l’ingénierie numérique et qui vont gagner en efficacité.

L'ingénierie numérique substitue à la fois le modèle numérique au prototype physique, et le calcul à l'expérience. Ainsi, l'ingénieur accélère le cycle de conception en « essayant le réel », pour mieux concevoir et anticiper. Toutefois, et bien que la simulation soit utilisée en routine, la conversion d’un modèle CAO final (du point de vue de la production) en un modèle prêt pour la simulation nécessite 3 semaines de traitement interactif de type essai-erreur pour convertir, ce qui freine considérablement le vrai potentiel de l’ingénierie numérique. La mission initiale de l’ingénierie numérique était de faire un aller-retour entre modélisation et simulation. Pour exemple, les résultats de la simulation -qui prend 5000 heures de calcul parallèle mais 1 heure d’horloge murale- suggèrent de soulever un capot de 5 cm, et donc de revenir au dessin, mais comme chaque retour à la simulation prend 3 semaines, la conception s’en trouve ralentie.

Concrètement, IRON signifie pour les ingénieurs un gain de temps de 3 semaines de traitement de données avant simulation. C’est le premier pas du sur-mesure de masse qui va également s’appliquer à la médecine, à la simulation (pour la ville durable, la géologie) et à l’architecture dite forme libre. C’est aussi la promesse liée à l’ERC de Pierre Alliez qui se donne 5 ans pour y parvenir.

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.

Computational Medical Imaging : towards a Virtual Physiological Patient

Mon, 18 Oct 2010 11:42:05 GMT

Nicholas Ayache, directeur de recherche Inria Sophia Antipolis - Méditerranée, donnera une conférence à la Royal Society le 4 novembre prochain sur le thème : "Computational Medical Imaging : towards a Virtual Physiological Patient".

Nicholas Ayache a été lauréat du Prix Microsoft 2008 décerné par la Royal Society et l'Académie des Sciences.

Invité par la Royal Society dans le cadre du cycle de conférences « Computational Frontiers in scientific discovery », Nicholas Ayache, éminent scientifique d'Inria, exposera les problématiques et les défis à relever par l'informatique pour répondre aux enjeux de la médecine de demain. Le "patient numérique personnalisé", au coeur de la conférence, est l'un de ces enjeux.

Abstract :

During the past decades, medical images have become increasingly more complex, and their automated analysis has required the development of innovative sophisticated computational models. I will describe this evolution, from the early geometrical models to the most recent statistical, biophysical and even functional multi-level and multi-scale models of patient's anatomy and physiology. I will show how Computational Medical Imaging could contribute in the future to a paradigm shift, from reactive standardized medicine to more preventive, predictive and personalized medicine. The talk will be illustrated, on several clinical topics including neuro-radiology, neuro-oncology, interventional cardiology, orthopedics or digestive micro-endoscopy, by recent advances obtained by our research team with academic, clinical and industrial partners.

Exploration du système nerveux central

Fri, 15 Oct 2010 16:22:43 GMT

L'équipe-projet ATHENA, créée en juillet 2010, a pour objectif d'explorer le système nerveux central (SNC, cerveau et moelle épinière) grâce à l'imagerie computationnelle et à l'appui de deux grandes familles de modalités : l'IRM de diffusion (dMRI) d'une part et la magnéto- et l'électro-encéphalographie (MEEG) d'autre part.Cette équipe est dirigée par Rachid Deriche.

Les principales directions de recherche développées portent sur l'acquisition et le traitement des signaux dMRI & MEEG, l'imagerie de diffusion computationnelle, les problèmes directs et inverses en MEEG et la connectivité anatomique du système nerveux central. Les applications des recherches menées par l'équipe-projet ATHENA se focalisent sur certains domaines ciblés en recherche clinique, en neurosciences et vers les interfaces cerveau-ordinateur.

Le web selon Hop, ou comment programmer le web 2.0 ?

Fri, 15 Oct 2010 15:41:23 GMT

L'objectif de l'équipe-projet INDES, créée en juillet 2010, est d'étudier les modèles du calcul diffus et de développer des langages pour programmer des applications diffuses sécurisées. Cette équipe est dirigée par Manuel Serrano.

Ces applications, parmi lesquelles se distinguent les applications du Web 2.0, émergent de la convergence d'une large accessibilité réseau, d'un environnement digital personnel très riche et de la disponibilité de vastes sources d'informations. Des garanties fortes concernant la sécurité de ces applications sont requises, car elles reposent sur le partage de données privées à travers des réseaux comportant des nœuds peu sûrs, en utilisant des voies de communication peu fiables. Le calcul diffus demande une combinaison originale de paradigmes de calcul divers, depuis la programmation séquentielle classique jusqu'aux modèles de programmation concurrente, synchrone ou asynchrone.

INDES entend contribuer sur l'ensemble du domaine du calcul diffus, en allant de l'étude de modèles sémantiques à la conception, la mise en œuvre et l'utilisation de langages de programmation. Cette équipe vise des concepts garantissant une programmation « correcte par construction », efficace et sûre des applications diffuses. Les travaux sont basés sur HOP, un modèle de programmation proposé dans le cadre de l'équipe-projet INDES, qui utilise le web comme plate-forme d'exécution, et vise des applications multimédia interactives.

Ce langage a la particularité d'offrir, dans une syntaxe unique, toutes les fonctionnalités nécessaires à la programmation de telles applications, depuis les protocoles de communication (http) jusqu'à l'algorithmique classique en passant par la génération de pages HTML gérées par les navigateurs. Ce langage de programmation original n'a pour le moment que très peu de concurrents dans le monde.

Fête de la science 2010 - Voyage au coeur du numérique !

Wed, 13 Oct 2010 14:50:49 GMT

Venez découvrir en grandeur réelle les innovations de demain dans le domaine des sciences du numérique, engager le débat sur ce monde où la connaissance scientifique et technique joue de plus en plus un rôle économique et sociétal majeur !

Partenaire du Week end des Sciences de Sophia Antipolis, le centre de recherche Inria Sophia Antipolis - Méditerranée propose des démonstrations et échanges avec les scientifiques au cours de différentes rencontres :

Du 18 au 22 octobre : pour la troisième année consécutive, les chercheurs Inria animeront plusieurs ateliers, activités, conférences avec les jeunes toute la semaine dans plusieurs lycées des Alpes Maritimes.

Le samedi 23 et dimanche 24 octobre : Participation au "Week end des sciences à Sophia Antipolis" avec plusieurs animations au programme :
- Du web2 à la domotique : comment un logiciel libre issu de l'informatique théorique offre de nouvelles perspectives aux citoyens ?
- Shamash : des algues en biocarburant : comment faire que les sciences informatiques aident à un développement plus durable
- Démo OpenVibe : Interface Homme Machine: de l'activité cérébrale à la commande numérique.
- Une main gauche artificielle : quand les équations de mathématiques s'incarnent dans un système robotique
- Grâce au jeu de l'oie Mémoire vive, vous pourrez confirmer ou enrichir vos connaissances en informatique en vous amusant.

Du 20 au 30 octobre : Exposition à la Médiathèque de Valbonne Sophia Antipolis : "L'informatique de A à Z" - Découvrez, sous la forme d'un abécédaire, un panorama de la recherche en informatique ! Chaque lettre illustrée renvoie à un mot du vocabulaire informatique choisi par les chercheurs pour évoquer leurs domaines de recherche. Un court texte explique le sujet de recherche, les enjeux, les applications.

Inria co-organise PhiloWeb, la première conférence internationale consacrée au Web et à la Philosophie

Fri, 8 Oct 2010 15:11:52 GMT

Fruit d’un effort commun pluridisciplinaire entre l’Université Paris 1 Panthéon – Sorbonne et l’Inria, PhiloWeb se tiendra à Paris le samedi 16 octobre 2010. Première conférence internationale consacrée au web et à la philosophie, PhiloWeb entend faire la preuve des nécessaires coopérations entre philosophes, informaticiens et ingénieurs et poser les principes d’une authentique "Philosophie du Web".
L'organisateur de PhiloWeb à la Sorbonne est Alexandre Monnin. Le co-organisateur à l'institut est Fabien Gandon

Tous les chercheurs en informatique qui travaillent sur des problématiques de représentation de la connaissance et le web sémantique sont confrontés à des problématiques philosophiques. C'est notamment le cas de l'équipe-projet EDELWEISS du centre de recherche Inria Sophia Antipolis - Méditerranée, partie prenante de PhiloWeb 2010 à travers trois de ses chercheurs : Fabien Gandon, Freddy Limpens et Nicolas Delaforge, ingénieur de recherche sur le projet ANR ISICIL . Le premier est membre du comité scientifique de la manifestation. Le second, quant à lui, présidera la session "Web de données ou de documents ?". Dans ce cadre, il interviendra sur le thème "Des folksonomies aux ontologies : proposition pour une solution technique et sociale".

Pour sa première édition, Philoweb propose 5 grands thèmes d’intervention :

Le Web et les ontologies informatiques: de nouvelles questions expérimentales pour la philosophie ?,
Objets, Référence et Cognition,
Web de données ou de documents ?,
Mots et Choses sur le Web,
Outils et société.

Selon Fabien Gandon : "Les synergies entre recherche informatique et recherche philosophique sont nécessaires pour comprendre le web actuel et anticiper les bouleversements futurs apportés par ce media".

Une bourse européenne pour mieux gérer la circulation routière

Tue, 5 Oct 2010 13:48:05 GMT

Membre de l’équipe-projet Inria OPALE, Paola Goatin vient d'obtenir la bourse 2010 de l'European Research Council (ou Conseil européen de la recherche) dans la catégorie « jeune chercheur ». D’un montant d'environ 800 000 euros, cette bourse permettra à cette jeune scientifique de constituer l’équipe de son choix pour conduire un projet de recherche ambitieux sur cinq ans en modélisation mathématique dans le domaine du contrôle de trafic routier et piétonnier.

Mathématicienne, Paola Goatin est spécialiste des équations aux dérivées partielles et plus particulièrement des systèmes de lois de conservation. Des équations qui sont souvent utilisées pour décrire des phénomènes physiques comme la dynamique des gaz ou l’écoulement de fluides compressibles. D’où la possibilité de les utiliser également, pour décrire l’évolution de la densité du trafic dans le temps et l’espace. Ce que Paola a proposé avec succès dans son dossier ERC.

Un parcours universitaire franco-italien

Originaire du nord-est de l’Italie, Paola a toujours adoré les maths. Après une maîtrise en 1995, à l’université de Padoue, en analyse des équations dérivées partielles, elle décide de poursuivre son parcours dans la recherche. « J’ai choisi de faire ce qui me plaisait, même si je me suis posé beaucoup de questions sur les perspectives de carrière qui s'offraient à moi en Italie à l’époque ». Paola rejoint l’équipe du Pr Alberto Bressan à l’'École internationale d'Études supérieures avancées de Trieste, très réputée dans le champ de l’analyse fonctionnelle, où elle passe sa thèse sur les systèmes de lois de conservation. En 2000, c'est en France, à l''École polytechnique, qu'elle fait son stage postdoctoral sous la direction de Philippe le Floch (Université Paris VI, CNRS). Trois ans plus tard, elle obtient un poste de maître de conférences à l’Université du Sud Toulon-Var et est rattachée à l’Institut des sciences de l’ingénieur de Toulon.

Des équations aux applications

En dépit du temps important consacré à l’enseignement, Paola mène activement ses travaux de recherche. « Avec d’anciens collègues parisiens et italiens, j’ai commencé à étudier des modèles de trafic routier: je me suis tournée vers les applications », se souvient Paola. En 2008, elle demande une délégation à mi-temps à l’Inria pour travailler au sein de l’équipe-projet OPALE où elle prépare son habilitation à diriger les recherches, auprès de spécialistes des techniques d'approximation en hyperbolique. « C’est ainsi que j’ai présenté mon projet européen, centré sur le trafic routier et piétonnier ». Au moment où elle présente son dossier au Conseil européen de la recherche, elle candidate également pour intégrer l'Inria : c'est maintenant chose faite ! « J’y apprécie l’organisation autour du travail de recherche et je me sens aidée dans mes démarches non scientifiques. C’est important. »

Optimiser le trafic routier et piétonnier

Comment concevoir les espaces publics pour minimiser les accidents en cas de mouvements de foule ou positionner des feux de circulation pour assurer la meilleure fluidité possible au trafic routier urbain ? C’est à ce type de questions à forte implication socio-économique qu’entend répondre le projet présenté à l’ERC par Paola Goatin.

« C’est un sujet intéressant par ses applications très concrètes en gestion de trafic, et plus largement en urbanisme et architecture, mais il soulève également des problèmes mathématiques théoriques passionnants », explique Paola Goatin. Cette mathématicienne se démarque néanmoins des approches usuelles basées sur la modélisation du mouvement de chaque voiture ou piéton. « Cette approche permet d’étudier la circulation à un carrefour ou de gérer l’évacuation des avions ou des trains. Mais elle n’est pas adaptée à la description du trafic au niveau du réseau routier sur l’ensemble de la ville ou bien les mouvements de grandes foules. » C’est pourquoi la chercheuse adopte une approche macroscopique, inspirée de la dynamique des fluides et adaptée pour tenir compte des contraintes spécifiques à ces problèmes. Il s’agit, dans le cas du trafic routier, de modéliser l’évolution de la densité de voitures dans un réseau, une approche qui bénéficie d’une théorie mathématique bien développée depuis les années cinquante. « Pour les piétons en revanche, un domaine beaucoup plus récent, on est confronté à une difficulté supplémentaire : les déplacements des piétons ne se font pas en une dimension (celle de la route) mais en deux dimensions car l’espace urbain n’est pas un couloir. La théorie mathématique correspondante n’est pas assez développée. »

Autre avantage, autre défi scientifique : l’approche macroscopique permet d’étudier des problèmes de contrôle et de optimisation dans le but d’améliorer la fluidité du trafic (par exemple en modulant le débit par des feux rouges) ou bien de prévenir ou minimiser les risques d’accident (par exemple en plaçant judicieusement des obstacles pour faciliter l’évacuation d’un bâtiment). Là encore, la chercheuse et son équipe devront concevoir de nouvelles techniques de contrôle optimal car les théories classiques ne sont pas adaptées aux solutions discontinues qui décrivent ces mouvements.

Lauréats 2010

Mécanique des fluides et trafic routier ou piétonnier

Mon, 4 Oct 2010 09:42:10 GMT

Au sommaire du numéro d'octobre de LISA : Quand la mécanique des fluides se met au service du trafic routier ou piétonnier ; Paola Goatin obtient une bourse ERC ; DEMAR et MXM, une collaboration féconde.....

Jean-Claude Bermond, prix EADS 2010 : l'architecte des réseaux

Fri, 24 Sep 2010 14:57:27 GMT

Jean-Claude Bermond, Directeur de Recherche CNRS, responsable de l’équipe-projet MASCOTTE a reçu l'été dernier le Prix de la Fondation d’entreprise EADS 2010 et le Prix de l’innovation en algorithmique distribuée, décerné par la conférence Sirocco. Ces deux prix saluent ses travaux visionnaires dans les applications en réseaux de télécommunications (réseaux optiques et sans fil), la conception de réseaux d’interconnexions, la théorie des configurations et la conception de protocoles efficaces pour des schémas de communications structurés. Portrait.

« Ce qui me passionne le plus, c’est la construction de réseaux, les compositions. J’aime l'aspect ludique des assemblages de petites structures en structures plus importantes. Bridge, sudokus, le jeu fait partie de ma vie. C’est mon mode de fonctionnement. »

C'est ainsi que Jean-Claude Bermond, à peine 24 ans, jeune normalien agrégé de mathématiques, s'est orienté vers une carrière de chercheur au CNRS, se démarquant de ses camarades de promo qui se dirigeaient vers l'enseignement supérieur. C'était en 1969. « J’ai d’abord travaillé en mathématiques discrètes à Paris, puis à Orsay, en particulier sur la théorie des graphes. Puis à partir de 1975, j’ai commencé à me diriger vers l’informatique. Nous étions très minoritaires dans la communauté des maths discrètes à nous tourner vers cette discipline », se souvient le chercheur. « C’est ainsi que je me suis intéressé de plus en plus à l’algorithmique parallèle et distribuée en poursuivant mes recherches sur la théorie des graphes, puis des hypergraphes et configurations. Des travaux fondamentaux que beaucoup d’informaticiens croyaient sans grand intérêt (contrairement à la programmation) car trop théoriques ! » Jusqu'au début des années 1980, où il entame des recherches plus appliquées dans le cadre d’un contrat avec le CNET (Centre National d’Etude des Télécommunications). « C’est vraiment là que j’ai commencé à utiliser l’algorithmique sur des problèmes industriels de communication dans des architectures à mémoire distribuée. »

Partir et revenir... à l'institut

En 1987, lassé des lourdeurs administratives liées à ses recherches, il a besoin de prendre du recul. Sur la côte Ouest du Canada, à Vancouver. A son retour un an plus tard, il se rapproche du laboratoire I3S, implanté à Sophia-Antipolis... et en devient rapidement directeur! "Très vite, je me suis rapproché de l’Inria, en particulier de deux directeurs, Pierre Bernhard et Gilles Kahn, afin d’essayer de mener une politique commune. A l’époque, nous discutions déjà de la création d’un campus STIC!" Les liens se renforcent au fil des mois, et donnent le jour en 1995 au projet SLOOP, puis en 2000 à l’équipe-projet MASCOTTE. "Grâce à mes collègues de l’Inria, j'ai pu amplifier les collaborations industrielles avec le monde des télécommunications." Gilles Kahn lui permet de rencontrer l’équipe d’Alcatel Space de Toulouse. Ce partenariat débouche sur la conception de réseaux embarqués tolérants aux pannes, sur un dépôt de brevet avec Alcatel et la conception de réseaux utilisés dans les satellites ASTRA.

"Les partenariats industriels ont joué un rôle clé dans le déroulement de mes travaux. Si nous, chercheurs, amenons notre savoir et nos connaissances, les industriels nous apportent des problèmes intéressants et une manière différente de concevoir la recherche. Le mélange des deux mondes est très productif." L'argument principal? Ses propres travaux de recherche, qui ont donné lieu à des applications industrielles, immédiatement ou avec un délai de quelques années.

Transférer et transmettre

S’il est important de pouvoir diffuser la connaissance dans l'univers industriel, il est aussi important de la diffuser aux étudiants. "J’aime beaucoup enseigner. J’ai dirigé plus d’une cinquantaine d’étudiants en thèse. Leur dynamisme, leur vitalité sont fondamentaux dans la recherche. Car il reste bien des choses à résoudre. Par exemple, on utilise couramment le réseau internet et les réseaux radio, sans maîtriser scientifiquement tout leur fonctionnement. La recherche est presque en retard par rapport à l’industrie." Autre piste à étudier : le développement d’une algorithmique distribuée qui permettrait de travailler avec des informations partielles et non globales (plus conformes aux données réelles que la vision centralisée, très théorique). Ou la conception de graphes qui évoluent dans le temps, imposée par l’arrivée des nouvelles technologies de télécommunication. Ou enfin la construction de réseaux complexes économes en énergie. "La conception de l’informatique verte est un véritable défi pour les années à venir. » Ces défis nouveaux, Jean-Claude Bermond les propose aux jeunes scientifiques qui feront la recherche de demain. A 65 ans, ce marathonien chevronné, passionné d'ultra-trail, passe le relais et transmets son enthousiasme. A cette vitesse, le relais sera difficile à assurer...

Une équipe-projet commune avec l’Italie

Fri, 10 Sep 2010 13:56:12 GMT

L’Inria vient de créer la première équipe-projet commune avec une université européenne : l’Université de Bologne en Italie. Dénommée FOCUS (Foundations of Component-based Ubiquitous Systems), cette équipe est placée sous la responsabilité de Davide Sangiorgi. Le projet scientifique porte sur les fondations sémantiques des systèmes logiciels distribués. Gérard Giraudon, directeur du Centre Inria Sophia Antipolis- Méditerranée revient sur les enjeux de ce partenariat transfrontalier.

Quelles sont les spécificités d’un tel partenariat ?

Gérard Giraudon : L’Inria conduit ses activités de recherche au sein d’équipes-projets et interagit avec les modes d’organisation de ses partenaires. Dans ce cas, il s’agit de construire une relation forte avec une université d’un autre pays européen, ce qui souleve quelques difficultés : problèmes administratifs, questions juridiques diverses et adaptation réciproque des cultures de travail… Mais la volonté de travailler ensemble et de tester ce modèle d’équipe-projet de taille humaine en Italie, et qui plus est, à l’université, est toujours plus forte !

Comment est née l’idée de créer l’équipe-projet FOCUS ?

G Giraudon : Davide Sangiorgi, alors directeur de recherche à l’Inria, a quitté l’institut en 2002 pour partir comme professeur à l’Université de Bologne. Après son départ, nous sommes restés en contact. En 2008, Davide nous a proposé d’accroître les relations scientifiques entre l’Inria et l’Université de Bologne autour des fondations sémantiques des systèmes distribués. C’est ainsi qu’est né l’objectif d’une équipe commune avec l’Université de Bologne portant un projet de recherche sur cette thématique. L’Inria est riche des relations qu’elle conserve avec ses anciens chercheurs. Pour exemple, les très nombreux « anciens thésards » qui ont préparé leur thèse au sein des EPI et tous les chercheurs étrangers passés par l'Institut !

Qu’attend-on de cette nouvelle équipe transfrontalière ?

G Giraudon : L’Inria est un acteur reconnu dans son domaine de recherche. Son modèle d’organisation repose sur une structuration en équipe portant un projet à durée de vie déterminée. Ce modèle lui a permis de structurer des relations fortes avec ses partenaires académiques français (universités, grandes écoles et autres organismes de recherche). Début 2010, l’Institut a créé une première équipe commune avec un institut de recherche néerlandais (l'équipe ATEAMS). Aujourd’hui, l’équipe-projet FOCUS ouvre un autre chapitre : celui des équipes communes avec des universités étrangères. Et nous ne commençons pas avec la moindre d’entre elles. L’Université de Bologne est la plus ancienne université du monde occidental ! Sa création remonte à 1088. C’est une grande université italienne tant par la taille (96000 étudiants) que par la réputation. Pour le centre de recherche Inria de Sophia-Antipolis, c’est aussi le premier acte de construction d’un solide « réseau de recherche » dans l’arc méditerranéen. Pour le centre, les Alpes Maritimes et la région, cette nouvelle équipe est un réel atout. Davide Sangiorgi est un chercheur de renom dans le domaine des systèmes ubiquitaires et globaux. Son projet FOCUS renforce un axe de recherche sur lequel notre centre est historiquement présent. Cet axe est aujourd’hui crucial, compte tenu de la place des systèmes logiciels distribués dans notre société. Il consitue également un moyen d’accroître la mobilité des jeunes chercheurs et doctorants entre la France et l’Italie. Mais permet aussi d'élaborer des propositions communes pour candidater à des financements européens.

ÉQUIPE-PROJET FOCUS

L'équipe de Davide Sangiorgi est aujourd’hui constituée de sept enseignants-chercheurs de l’Université de Bologne, et d’environ autant de doctorants et post-doctorants.

FOCUS (FOundations of Component-based Ubiquitous Systems) examine les fondements sémantiques pour les systèmes répartis. Ces fondements sont pensés comme des instruments pour parvenir à formaliser et vérifier des propriétés comportementales importantes des systèmes, ainsi que pour proposer des constructions linguistiques pour ces derniers.
Des fondements au service de l’ensemble des sciences informatiques, très occupées aujourd’hui avec les problématiques d' « informatique ubiquitaire » (les « ubiquitous systems » dans le titre de FOCUS), où les systèmes informatiques sont distribués ou intégrés dans des activités et des objets du quotidien et sur des réseaux à grande échelle.

Le modèle "Équipe-projet" Inria s'exporte en Italie

Fri, 10 Sep 2010 10:13:02 GMT

L’Inria vient de créer la première équipe-projet commune avec une université européenne : l’Université de Bologne en Italie. Dénommée FOCUS (Foundations of Component-based Ubiquitous Systems), cette équipe est placée sous la responsabilité de Davide Sangiorgi, spécialiste des systèmes parallèles. Rencontre avec un chercheur au parcours 100% européen.

Depuis quand vous intéressez-vous aux systèmes parallèles ?

Davide Sangiorgi : C’est à l’Université de Pise que j’ai commencé à m’intéresser aux systèmes parallèles. J’avais 23 ans. Lors de ma dernière année universitaire (équivalent du DEA en France), je travaillais sur les systèmes systoliques. J’ai été très vite fasciné par l’étude des systèmes parallèles. Ce sont des systèmes composés par des unités parfois très simples qui coopèrent pour atteindre un objectif commun complexe.

Comment votre parcours de jeune chercheur vous a-t-il mené à l’Inria ?

D.S. : En 1989, j'ai décidé d'effectuer une thèse de doctorat à Edimbourg. J’ai alors rencontré Robin Milner, prix Turing en 1991, qui développait des modèles de calcul de processus avec des bases mathématiques solides. Ce fut un tournant décisif dans ma carrière de chercheur. L’objectif était d’analyser des systèmes informatiques parallèles complexes. L’école d’Edimbourg avait une réputation d’excellence sur ce thème. Dans le cadre de mon post doctorat, j’ai ensuite participé au projet européen Confer. Dirigé par Jean-Jacques Lévy, ce projet portait sur la conception de nouveaux langages de programmation pour les systèmes répartis. J’ai alors travaillé en collaboration avec d’autres chercheurs comme Gérard Berry, Gérard Boudol et Ilaria Castellani. En 1995, et à la suite de cette expérience, j'ai quitté l’Ecosse pour présenter ma candidature au poste de chercheur à l'institut de Sophia au sein de l’équipe MEIJE. J’y ai poursuivi des travaux sur la problématique des modèles et des langages pour le parallélisme.

Que retenez-vous des huit ans passés à l’Inria?

D.S. : J’ai énormément apprécié l’organisation du travail en équipe, les contacts avec les chercheurs de très haut niveau, la possibilité de participer à des projets nationaux ou européens. Les conditions de travail y sont exceptionnelles. J’ai beaucoup hésité en 2002, et j’ai finalement décidé de dédier une partie de mon temps à la formation des étudiants et de revenir en Italie enseigner à l’Université de Bologne. Je ne regrette pas mon choix. Je voulais connaître cette expérience d’enseignement et aujourd’hui encore je considère cette activité comme très stimulante. Mais en Italie, faire de la recherche n'est pas toujours facile. Entre autre, l’esprit d’équipe n’est pas développé parmi les chercheurs, surtout en informatique.

Qu’attendez-vous de cette nouvelle équipe, que vous allez diriger ?

D.S. : Avec l’équipe-projet FOCUS, j’aspire à faire évoluer les mentalités. J’espère pouvoir contribuer à un changement dans les méthodes de travail. Au-delà des défis scientifiques que FOCUS s’impose, notre objectif est de transmettre à l'Université de Bologne le modèle Inria de travail en équipe. Et bien sûr, de convaincre nos meilleurs étudiants de suivre une formation doctorale en collaboration avec l'l’Inria.

ÉQUIPE-PROJET FOCUS

L'équipe de Davide Sangiorgi est aujourd’hui constituée de sept enseignants-chercheurs de l’Université de Bologne, et d’environ autant de doctorants et post-doctorants.

FOCUS (FOundations of Component-based Ubiquitous Systems) examine les fondements sémantiques pour les systèmes répartis. Ces fondements sont pensés comme des instruments pour parvenir à formaliser et vérifier des propriétés comportementales importantes des systèmes, ainsi que pour proposer des constructions linguistiques pour ces derniers.
Des fondements au service de l’ensemble des sciences informatiques, très occupées aujourd’hui avec les problématiques d' « informatique ubiquitaire » (les « ubiquitous systems » dans le titre de FOCUS), où les systèmes informatiques sont distribués ou intégrés dans des activités et des objets du quotidien et sur des réseaux à grande échelle.

David Guiraud, prix EADS 2010 : Comment restaurer artificiellement du mouvement

Tue, 7 Sep 2010 10:41:24 GMT

David Guiraud, responsable de l’équipe-projet DEMAR a reçu cet été le grand prix 2010 de la Fondation d’Entreprise EADS, pour l'ensemble de ses travaux: une contribution majeure pour la science informatique au service du biomédical et une coopération remarquable avec l’industrie. Retour sur une belle détermination.

Originaire des Cévennes, passionné de musique et de peinture aux goûts éclectiques, David Guiraud n’a jamais suivi les sentiers battus. « En 1990, alors que je venais de sortir de l’Ecole Centrale de Paris, j’ai voulu me lancer dans la recherche ». Décision plutôt originale pour un apprenti chef d'entreprise. « Je voulais effectuer une thèse en lien avec ma formation initiale et avec la santé. L’orientation biomédicale de mes recherches est donc un choix que j’ai fait dès le début ». Ses perspectives de carrière se compliquent alors : « les sujets de thèse proposés étaient soit très bio soit très techno ».

Il trouve finalement sa voie au sein d’une équipe de médecins à Montpellier rassemblée autour du Pr Rabischong et travaillant sur un sujet inédit en France dans les années 1990 : les neuroprothèses. Le défi médical? Restaurer la marche chez des patients paraplégiques. Une idée un peu folle qui ne fait pas l'unanimité… mais qui séduit David Guiraud. Il part d'une feuille blanche, personne n’ayant jamais écrit de modèles complets et pertinents du système biomécanique humain. Et apporte des solutions basées sur des réseaux de neurones artificiels. « Des approches que l’on qualifierait aujourd’hui de simplistes. Mais nous n’avions pas le choix ! ».

Chercher pour le plaisir

La thèse en poche, David Guiraud enseigne comme professeur agrégé en physique appliquée et poursuit ses recherches "pour le plaisir", toujours auprès du Pr Rabischong. Nom du projet européen: Stand Up And Walk. En 2000, les travaux aboutissent à la première implantation chez l’homme d’un système de restauration du mouvement du membre inférieur. « On avait ainsi montré aux différents organismes de recherche peu convaincus que les neuroprothèses pouvaient bel et bien restaurer le mouvement ». Restait à améliorer les dispositifs.

« L’Inria m’a fait confiance, le LIRMM m’a accueilli et le projet DEMAR est né en 2004. » L'approche a d’abord consisté à développer un système microélectronique capable de stimuler le système sensorimoteur, à démontrer qu’il était possible de restaurer le mouvement, avant de chercher à modéliser les muscles, puis de faire de la commande de mouvement. Les recherches touchent alors la microélectronique et les logiciels distribués, les réseaux « temps réel », l'architecture de commande, la modélisation.

De la recherche au marché des implants

En 2006, l’équipe dépose un brevet sur un réseau d’implants capables de générer un profil complexe de stimulation. « Sans partenariat industriel, nos recherches auraient très vite été bloquées. En rester à des prototypes de laboratoire n’a pas d’intérêt, car notre préoccupation première est l’amélioration de la qualité de vie des patients. » DEMAR a établi des liens étroits avec Vivaltis, fabricant d’outils de physiothérapie, et MXM société spécialisée dans les implants. Vivaltis commercialise depuis début 2010 le premier système de stimulateur sans fil externe, MXM commercialisera d'ici quelques années une nouvelle génération d’implants cochléaires. La filiale MXM/Neuromedics travaille enfin au développement de neuroprothèses pour différentes applications médicales : station debout pour les blessés médullaires, contrôle de la vessie, douleurs périphériques. Des innovations en passe d’améliorer la vie des patients.

Gérard Giraudon, renouvelé dans ses fonctions de directeur du centre de recherche Inria Sophia Antipolis - Méditerranée

Mon, 6 Sep 2010 17:33:46 GMT

Gérard Giraudon a été reconduit dans ses fonctions de directeur du centre Inria Sophia Antipolis - Méditerranée pour 4 ans.

Directeur du centre de recherche Inria Sophia Antipolis – Méditerranée depuis 2006, Gérard Giraudon est reconduit dans ses fonctions. Très actif en matière d'animation du tissu socio-économique régional, Gérard Giraudon est membre du bureau du pôle de compétitivité SCS, administrateur de l’association Persan, de l’association Telecom Valley, du Club des dirigeants, de l’association ValorPACA, animateur du réseau Corpaca, membre du réseau de culture scientifique en Paca «Archimède», et depuis 2007, président de l’incubateur PACA Est.

A l'Inria depuis 1984, Gérard Giraudon a été directeur des relations industrielles, directeur de l'information scientifique et de la communication, et en 1999, directeur du développement et des relations industrielles. Il a ainsi été jusqu’en 2006 un acteur majeur de la politique nationale de transfert de l’institut via la mise en place de grands partenariats industriels, une nouvelle organisation du développement logiciel à l’Inria et l’inscription de l’institut dans la dynamique du logiciel libre. Co-fondateur d’ISTAR (devenu Infoterra), start-up issue de l’Inria Sophia Antipolis en 1988, il s’est également beaucoup impliqué dans la création d’entreprises innovantes.

Directeur de recherche Inria, titulaire d’une thèse en Mathématiques Appliquées de l’Université de Nice (1979) et d’une habilitation à diriger les recherches (1991), Gérard Giraudon est spécialiste de la vision par ordinateur. Il a écrit une centaine d’articles scientifiques et a encadré une douzaine de thèses. Gérard Giraudon est Chevalier dans l’Ordre national du Mérite.

Les actualités d'Inria Sophia Antipolis - Méditerranée

Prix France Telecom : au-delà de la reconnaissance, de belles perspectives pour la théorie des jeux

Dans l'air tu temps des Nobels

Et maintenant ? …La vie après le Prix France télécom !

SemanticPedia & DBpédia : un double évènement

DBpédia.fr, le premier projet collaboratif de SemanticPedia

Une longueur d’avance pour Wimmics

Au service des consom’acteurs de la culture

David Andreu reçoit le 1er prix FIEEC aux Rendez-Vous Carnot

En quoi consiste cette innovation ?

Que retirez-vous de cette collaboration ?

Eitan Altman, lauréat du prix France Télécom de l'Académie des sciences

Medical image analysis: a subject for the future?

Helping medical practitioners

Interdisciplinary collaboration

Glossaire de l'imagerie cérébrale

Neuroimaging and computing for better diagnosis and treatment of Alzheimer’s disease

A virtual neuroimaging laboratory

Better understanding Alzheimer’s disease

Avoiding costly clinical trials

Personnaliser les modèles du cœur pour mieux cibler les thérapies

Quels sont les enjeux médicaux associés aux recherches sur la modélisation cardiaque ?

Quels sont les principaux défis actuels de la modélisation cardiaque ?

Quelles sont les avancées récentes dans ce sens ?

MICCAI invente la médecine de demain

Quelle est la spécificité de la conférence Miccai ?

Qu’est-ce qui explique son succès ?

Voit-on de nouvelles tendances se dessiner dans cette 15e édition ? des nouveautés ?

Quelle est la contribution d’Inria à MICCAI et au domaine en général ?

MICCAI 2012, la 15ème du nom

Un nouveau Président à la tête du Club des Dirigeants de Sophia Antipolis

Son parcours

Le Club des Dirigeants

Accueil d'une classe de MPSI : retour en images....

Le Web Sémantique : comment lier les données et les schémas sur le web ?

Le numérique au service de la maladie d'Alzheimer

Questions au Professeur Philippe Robert :

Pourquoi avez-vous décidé de collaborer avec Stars?

Qu'apportent concrètement les recherches de Stars dans le traitement d'Alzheimer et autres troubles cognitifs?

Inria partenaire de la plate-forme régionale Com4Innov™ pour tester la 4G et le M2M !

Inria Sophia Antipolis - Méditerranée conforte son ancrage à Montpellier

Inria signe la première convention d'une unité mixte de recherche à statut dérogatoire

Inauguration du bâtiment "Modélisation de l'Environnement et du Vivant"

myRiviera, première application mobile du réseau social myMed

Le Groupe Languedoc Mutualité et Inria, partenaires du GIE Centre d’Expertise National en Robotique

Les sciences du numérique au service de la robotique d’assistance

Le Groupe Languedoc Mutualité : un réseau d’établissements sanitaires et médico-sociaux

WebSmatch, un environnement pour l’intégration de données du web

La gestion des données publiques

WebSmatch, un environnement ouvert et flexible d'outils d'intégration de données du web

GreenStars développera à terme des biocarburants à base de micro-algues

Qu'est-ce qu'un IEED et qu'est-ce que le projet GreenStars ?

Quel est l'objectif de GreenStars ?

A quelle échéance cette filière industrielle verra-t-elle le jour ?

Quels sont les défis scientifiques d'un tel projet ?

Green Stars explorera-t-il d'autres pistes que la production de biocarburants ?

Le projet compte plusieurs équipes des sciences du numérique. Quel est leur rôle ?

GreenStars ne part pas de zéro ?

De nombreux acteurs pour bâtir une filière industrielle complète

(*) Partenaires :

Nicholas Ayache : « Imagerie Médicale et Informatique : le patient numérique personnalisé »

Quel est l’objectif de la recherche que vous avez proposée à l’ERC ?

Quelle est l’originalité du projet ? Le défi scientifique ?

Comment cette bourse va-t-elle vous aider dans cette entreprise ?

Créer des patients virtuels à la demande

Lauréats 2011

Nicolas Marie : Vers un web social sémantique

Quel est votre sujet de recherche ?

Qu’est-ce qui vous a conduit à choisir ce sujet?

Quel est pour vous l’avantage de faire une thèse Cifre ?

Eric Goles : « Un parcours scientifique est fait de rencontres et de petites histoires »

Vous partagez votre vie de scientifique entre la France et le Chili, comment êtes-vous venu en France ?

Un centre de recherche et d’innovation doit être créé à Santiago conjointement par la Corfo et Inria. Est-ce important pour le Chili ?

Qu’est-ce qui vous a attiré vers les sciences numériques et plus particulièrement les réseaux de neurones ?

Votre intérêt s’est porté ensuite sur les fourmis de façon tout à fait inattendue ?

Vous avez consacré votre carrière à ces systèmes complexes ?

Comment Skyper sans être observé !

En quoi consiste la faille que vous avez mise en évidence sur Skype?

Est-ce une faille facile à exploiter ?

Cette faille est liée au fait que ces services passent par des communications pair-à-pair. Cette technologie doit-elle évoluer ?

Voit-on de nouvelles tendances se dessiner dans cette 15^e édition ? des nouveautés ?

**(*)** Partenaires :