Domaines de recherche
Actions de recherche collaboratives, favoriser les collaborations transdisciplinaires
Les actions de recherche collaborative (ARC) de l’Institut permettent à plusieurs équipes de recherche et à d’autres organismes de défricher ensemble des domaines de collaboration prometteurs. Une incitation à créer de nouvelles synergies entre approches et thématiques complémentaires. En 2010, douze ARC ont été retenues. Santé, environnement, réalité virtuelle…Présentation de ces projets qui touchent à de multiples domaines de recherche.
ARC : favoriser les collaborations transdisciplinaires
La recherche à l’Institut est organisée en petites équipes qui travaillent autour de thématiques précises : les équipes-projet. L’avantage de cette organisation : ces équipes développent de fortes compétences dans leur domaine. Néanmoins, il faut encourager les équipes à travailler ensemble, les inciter à la pluridisciplinarité et leur donner la possibilité de ne pas rester trop concentrées sur leur seul thème de recherche. Les actions de recherche collaborative ou ARC ont donc été créées à l’Institut pour cela.
L’objectif des ARC est de donner naissance à d’autres projets collaboratifs ambitieux.
Autour d’un animateur, des chercheurs de plusieurs équipes-projets, voire d’autres organismes, collaborent sur une thématique qu'ils ont ensemble défini. Ces partenariats, d’une durée de deux ans, suscitent alors de nouvelles associations entre équipes aux compétences différentes et complémentaires. L’objectif des ARC est, à terme, de donner naissance à d’autres projets collaboratifs ambitieux comme des actions d’envergure, des projets nationaux de type ANR ou des projets européens.
Un appel à propositions est lancé tous les ans. Les propositions sont ensuite instruites par la direction de la recherche. Enfin, chaque année, les ARC qui s’achèvent présentent leurs résultats lors de portes ouvertes.
DISCO : Comprendre la fatigue des caoutchoucs
Pneus, joints, articles de sport en caoutchouc,…se cassent au fil des sollicitations sans que l’on ne connaisse bien les mécanismes de ces ruptures. Le groupe de mathématiciens, physiciens et mécaniciens de l'équipe DISCO cherche à comprendre ces mécanismes en modélisant la fatigue des caoutchoucs à partir de leur microstructure. Les chercheurs conçoivent d’abord un modèle macroscopique basé sur la microstructure de caoutchoucs sains. Ils doivent ensuite établir un modèle d’endommagement fondé sur les phénomènes physiques qui interviennent à l’échelle microscopique. Un travail inédit qui intéresse beaucoup les industriels.
Equipes-projets SIMPAF, MACS, Ecole polytechnique (LMS), ESPCI Paris, Max Planck Institut de Leipzig (Allemagne)
MaBI : Commander par la pensée
Peut-on aujourd'hui aider les hommes à mieux interargir avec une machine ou même entre eux ? Penser produit une légère activité électromagnétique dans le cerveau. Cette activité peut être détecter avec des électrodes. A terme, un dialogue peut même s’établir entre utilisateur et machine. Des spécialistes des interfaces cerveau-machine, du traitement du signal et de l’apprentissage étudient ces capacités de co-apprentissage entre l’homme et la machine. Leur but : aider à améliorer le système et la capacité de l’homme à interagir. Ce travail de recherche intéressent les personnes sévèrement handicapées, mais peut également s'appliquer à la réalité virtuelle, aux jeux, voire au développement de nouvelles interfaces actives.
Equipes-projets SEQUEL, TAO, LITIS (Rouen), LAGIS (Lille)
ACCESS : Protéger l’accès aux données sur le web
Les utilisateurs d’applications du web 2.0 échangent une quantité importante de données au format XML. Celles-ci doivent être protégées. Ainsi, chaque utilisateur a un accès plus ou moins limité à l’écriture et à la lecture qui est elle prédéfinie dans une politique de contrôle d'accès. Quatre équipes projets de l’Inria à Lille, Cachan et Nancy mettent en commun leurs connaissances pour améliorer cette protection. Ils se penchent pour cela sur les techniques automatiques de contrôle d’accès aux données, vérifient la cohérence des politiques et appliquent ce travail au cas des éditeurs collaboratifs distribués.
Equipes-projets DAHU, CASSIS, PAREO, MOSTRARE
CACO3 : Pourquoi pas des ordinateurs analogiques ?
Peut-on améliorer la puissance de calcul des ordinateurs en utilisant de nouveaux protocoles algorithmiques ? C’est ce qu’étudie un groupe de mathématiciens. Ils s’intéressent au calcul analogique qui, contrairement au calcul numérique basé sur des données finies, discrètes, pourrait permettre de concevoir des ordinateurs travaillant sur des données continues. A priori, une infinité de calculs pourrait être ainsi menée en une seconde. Ils cherchent aussi à évaluer la manière dont un seul ordinateur pourrait effectuer des calculs complexes. Cela à partir d’une multitude de calculs simples menés en parallèle.
Equipes-projet CARTE, LIX, Université d’Alexandrie (Egypte), LIF (Université de Provence)
(TP)I : Vérifier les systèmes embarqués
Les voitures et surtout les avions comptent de plus en plus d'informatique embarquée : des composants électroniques qui gèrent, calculent, contrôlent une grande quantité de fonctions de façon autonome. La complexité croissante des systèmes impose désormais de développer ces composants au sein de nombreuses équipes. Vérifier qu’ils sont ensuite capables de fonctionner ensemble correctement devient de plus en plus délicat. Les chercheurs du projet (TP)I sont spécialistes du design des systèmes embarqués, de la modélisation de leurs défaillances et des nouveaux environnements informatiques. Ils développent ensemble des techniques de design et de vérification, aussi simples que possible.
Equipes-projets S4, IRCCyN (Nantes), Université d’Aalborg (Danemark)
DyVi : Modéliser la propagation d’épidémies
Les maladies infectieuses se propagent suite aux contacts entre individus. Pour modéliser ces transmissions d’épidémies, il faut pouvoir analyser ces réseaux complexes d’interactions. Pour cela, les chercheurs disposent d’un vaste jeu de données recueillies au préalable dans un hôpital sur 600 personnes. Les contacts qu'ils ont respectivement eus avec d'autres ont ensuite été suivis pendant 6 mois, et ce toutes les 30 secondes. Soit plus de 300 millions de contacts. Les chercheurs étudieront les visualisations et les manipulations possibles de ces données dynamiques par le biais de graphes.
Equipes-projets D-NET, GRAVITE, UPMC (Paris)
MISSION : Des réseaux de secours sans fil
Un câble détruit, une panne électrique et les communications sont interrompues. En attendant de réparer, le plus simple est de mettre en place un réseau de substitution, sans fil. Spécialistes de ces réseaux, de l’évaluation de leur performance et de leur déploiement autonome, le groupe de chercheurs MISSION s’intéresse entre autres au réseau sénégalais souvent en panne. Ils étudient comment de petits robots autonomes répartis sur le réseau existant seraient capables de se déplacer pour rétablir la connectivité en moins d’une journée !
Equipes-projets POPS, RESO, UPMC Paris (NPA LIP6)
NIEVE : Mieux naviguer dans le virtuel
Naviguer dans des environnements virtuels est un vrai défi. Les chercheurs du projet NIEVE sont spécialistes de navigation virtuelle, de rendu des images de synthèse et de neurosciences. Ils développent une nouvelle façon de représenter les aspects visuels : des outils en 3D qui permettent par exemple de se repérer dans l'espace. Ces outils sont à la 3D ce qu'une carte est à la 2D. Les équipes s’intéressent aussi à l’impact des émotions sur la navigation dans des environnements virtuels audiovisuels : ils exploitent la réalité virtuelle en situation de phobies, déclenchées par la vue et l’audition.
Equipes-projets REVES, BUNRAKU, IRCAM
ALCOVNA : Ils préfèrent les données brutes
Ce groupe de bio-informaticiens est l'un des seuls au monde à proposer une approche adaptée à la nouvelle génération de séquenceurs de génomes, ultra rapides et économiques. Au lieu de chercher à reconstituer l’ADN complet à partir des fragments produits par ces séquenceurs, ils développent des modèles et des algorithmes pour comparer les fragments de plusieurs individus. Le but : y détecter des différences informatives. Ils évitent ainsi une phase de "nettoyage" des données, et fournissent aux biologistes des résultats rapides, sans erreurs, ainsi qu’une visualisation facilement exploitable.
Equipes-projets SYMBIOSE, BAMBOO, INRA (Toulouse), Université de Pise (Italie)
NAUTILUS : Les algues au secours du climat et des biocarburants
Les algues microscopiques en suspension dans les océans consomment du CO2, phénomène majeur pour comprendre les changements climatiques. Certaines espèces que l’on peut cultiver dans des étangs agités peuvent faire de même et produire des biocarburants. Dans les deux cas, le brassage des masses d’eau, qu’il soit naturel (circulation océanique) ou artificiel, impacte fortement l’activité biologique. Des spécialistes de modélisation, des biologistes, des océanologues se sont associés pour prédire la quantité de CO2 consommée ou d’huile produite. Comment ? En couplant des modèles hydrodynamiques et des modèles biologiques.
Equipes projets COMORE, BANG, LOCEAN (Paris), LOV (Villefranche-sur-mer)
PLANTSCAN3D : Des plantes scannées en 3D
Numériser en 3D et avec précision les végétaux est techniquement plus difficile que de numériser le cerveau humain ! Car il n'existe pas de capteur adapté à la variabilité de formes et de complexité des plantes. Ce partenariat, qui réunit des compétences en modélisation géométrique et modélisation de l'architecture des plantes, vise à développer des outils automatisés de reconstruction de feuille, de branche, de plantes ou d’arbres entiers. A terme, l'objectif est de mesurer les réactions à des variations de traitements, d’environnement ou de gènes et de mieux comprendre le développement des plantes sur des bases quantitatives.
Equipes-projets VIRTUAL PLANTS, EVASION, GALAAD
SIRAP : Un réducteur d’artère pulmonaire
Certains enfants souffrant de pathologies cardiaques ont des artères pulmonaires trop dilatées. Il devient impossible de leur implanter une valve cardiaque. Un pédiatre de l’hôpital Necker a imaginé un dispositif qui, déployé dans l’artère, prend la forme d’un tore (pneu) à l’intérieur duquel la valve cardiaque peut être fixée. Il faut ensuite optimiser sa forme pour qu’il résiste à l’écoulement du sang. Les chercheurs proposent de faire des simulations numériques de ces écoulements dans des géométries d’artères des patients tirées d’images IRM. A terme, une prothèse sera fabriquée et testée in vitro puis in vivo sur animal.
Mots-clés : Relations internationales Partenariats académiques Partenariats européens
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