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 2011, huit ARC ont été retenues. Présentation de ces projets qui touchent à de multiples domaines de recherche.

AINSI : mieux cartographier l’activité du cerveau

Pathologies cérébrales et anomalies vasculaires vont souvent de pair. D’où l’importance de tenir compte simultanément de l’activité neuronale et de la vascularisation cérébrale pour l’examen clinique des patients. Pour cela, l’ARC AINSI cherche à coupler les données fournies par différentes modalités d’imagerie par résonance magnétique (IRM) — donnant des informations sur l’anatomie, le flux sanguin au niveau des vaisseaux et l’irrigation des tissus et l’activité cérébrale — afin d’obtenir une  estimation plus fine de l’activité neuro-vasculaire. Les outils développés seront évalués chez des patients présentant des pathologies cérébrales qui s’accompagnent de modifications de la micro-vascularisation (Alzheimer, accident vasculaire cérébral).

Participants : équipes-projets MISTIS, VISAGES,  Grenoble institut des neurosciences (INSERM), Laboratoire de neuroimagerie assistée par ordinateur (Neurospin, CEA)

  • Responsable de l'action de recherche collaborative : Florence Forbes - Tél. : +33 4 76 61 52 50

DADA : suivre la croissance des neurones en direct

Les cellules neuronales se connectent les unes aux autres en émettant des extensions (dendrites, axones). Elles établissent ainsi des réseaux au sein desquels l’information est transmise ou stockée. C’est tout l’enjeu de la maturation du système nerveux. Mais comment ces extensions sont guidées vers leurs cibles reste une question ouverte pour les scientifiques. Les chercheurs de l’IBDC sont aujourd’hui capables de suivre au microscope la croissance de populations de neurones impliqués dans la mémorisation chez la mouche drosophile. L’objectif de l’ARC DADA est de mettre au point des techniques d’analyse d’images permettant de décrire cette croissance et de comparer des situations expérimentales afin d’identifier le rôle des facteurs génétiques et cellulaires dans ce processus.

Participants : équipes-projets  ARIANA , SERPICO  (Rennes), IBDC (institut biologie du développement et cancer)

  • Responsable de l'action de recherche collaborative : Xavier Descombes - Tél. : +33 4 92 38 76 63

ETERNAL : évaluer la consommation des ressources par des systèmes de preuves interactives

Il est crucial pour les systèmes embarqués de savoir si un programme ne consommera pas trop de ressources énergétiques et de temps pour effectuer ses calculs, c'est-à-dire qu'il restera efficace même en cas de volumes importants de données à traiter. Pour cela, il est nécessaire d'analyser le programme. Cette opération ne peut pas encore être automatisée car le problème n’a pas de solution générale. L'objectif de l'ARC ETERNAL est de développer de nouvelles techniques pour aider l'assistant de preuve automatique Coq à analyser l'efficacité de chaque programme de ce point de vue. Son originalité est de rapprocher deux communautés : celle « de la complexité implicite », capable de prouver ces propriétés sur des langages très simples, et celle « de la démonstration (semi)automatique des théorèmes » qui peut travailler sur des programmes écrits dans les langages prisés par les programmeurs.

Participants :  équipes-projets FOCUS, PARSIFAL, PI.R2

  • Responsable de l'action de recherche collaborative : Ugo Dal Lago - Tél. : +33 3 90 51 20 94

FIBAUR : détecter les zones électriquement défaillantes du cœur

La fibrillation auriculaire est une forme d'arythmie cardiaque responsable d'une morbidité importante. Elle est due à une défaillance locale de la conduction électrique et l'ablation par brûlure de la zone déficiente permet de restaurer un rythme cardiaque normal. Cependant la localisation de cette zone reste parfois difficile, voire impossible. L'ARC FIBAUR s'attache à développer des outils d'analyse des signaux cardiaques recueillis par cathéter interne - introduit dans le cœur - afin mieux comprendre leur nature et pouvoir aider le diagnostic et l'acte chirurgical.

Participants :  équipes-projets GEOSTAT, SIGMA (ESPCI-ParisTech), INSERM EA3668 Hôpital du Haut Levêque, Bordeaux.

  • Responsable de l'action de recherche collaborative : Hussein Yahia - Tél. : +33 5 24 57 41 38

GEOFRAC : modéliser et simuler les écoulements dans les sols

Comment simuler l'écoulement de fluides dans le sol, que ce soit pour gérer les ressources en eaux souterraines, extraire du pétrole par injection d'eau ou bien suivre le déversement d'un polluant et le devenir de déchets nucléaires enfouis ? Ces écoulements sont très difficiles à simuler de façon précise car la nature du sous sol - un milieu poreux habité de réseaux de fractures complexes - n'est que très partiellement connue. L'ARC GEOFRAC entend réaliser un modèle 3D de cet écoulement en combinant les modèles stochastiques de réseaux de fractures et de milieux poreux et en étendant à la 3D les modèles d'interaction roche-fracture 2D développés par les équipes participant à ce projet. Un autre objectif est de concevoir de nouvelles méthodes numériques permettant notamment de prendre en compte simultanément les écoulements très différents du fait de l'hétérogénéité du milieu. Ces méthodes seront intégrées dans la plateforme H2Olab à Rennes.

Participants : équipes-projets SAGE, POMDAPI, GAMMA, Géosciences Rennes

  • Responsable de l'action de recherche collaborative : Jocelyne Erhel - Tél. : +33 02 99 84 73 39

MENEUR : penser les relations économiques entre fournisseurs d’accès et de contenus

La multiplication des acteurs du web (utilisateurs, fournisseurs d'accès, de contenu et fabricants d'équipements) nécessite une bonne compréhension de leurs relations économiques. L'évolution des réseaux ne va en effet pas sans poser de questions cruciales comme celle de la neutralité du Net : les fournisseurs d'accès doivent-ils être les seuls à participer à la maintenance du réseau ? L'innovation apportée par les fournisseurs de contenu induit-elle une source de revenu pour les fournisseurs d'accès ? Les usagers sont-ils et doivent-ils tous être traités de la même façon ? Quel fonctionnement économique maximisera le bien-être social ? L'ARC MENEUR se propose de répondre à ce type de questions en modélisant et analysant le comportement des acteurs du web et en testant des modèles économiques susceptibles de promouvoir le développement des réseaux, en utilisant comme approche la théorie des jeux non coopératifs.

Participants : équipes-projets DIONYSOS, MAESTRO, MESCAL, Telecom Bretagne, FTW, Columbia University, Pensylvania State University, Alcatel- Lucent Bell labs, Orange Labs

  • Responsable de l'action de recherche collaborative : Bruno Tuffin - Tél. : +33 02 99 84 74 94

OCOQS : gérer des ressources limitées entre un nombre variable d’utilisateurs

Comment gérer l’accès au réseau, la répartition de la bande passante entre les utilisateurs ou les produits en stocks entre différentes classes de clients ? Tous ces problèmes ont en commun le fait de devoir partager des ressources entre des clients dont le nombre est variable et imprédictible. L’optimisation d’un tel système passe souvent par la détermination d’un seuil au-delà duquel la politique de gestion change (la demande du client sera rejetée). Ce seuil permet de simplifier la résolution du problème. Sans cela, il est impossible de le résoudre de façon exacte dès que le système devient un peu complexe. L’objectif de l’ARC OCOQS est d’identifier les phénomènes menant à des politiques de type seuil afin de dégager une théorie permettant de traiter cette classe de problèmes de façon plus systématique.

Participants : équipes-projets TREC, MAESTRO, LIP6, UT (Pays-Bas)

  • Responsable de l'action de recherche collaborative : Ana Busic - Tél. : +33 01 39 63 55 23

SERUS : vers des systèmes critiques résilients

Les systèmes critiques destinés, par exemple, à la protection civile ou à l'assistance à la personne doivent assurer leur service en toutes circonstances. Afin de satisfaire aux exigences de sûreté de fonctionnement, ces systèmes doivent pouvoir s’adapter d'eux-mêmes en cas d'évolutions accidentelles du contexte d'exécution (par exemple, pannes ou attaques) mais aussi pour palier les évolutions naturelles (par exemple, mise à jour du système). La capacité d'un système à assurer la persistance de la sûreté de fonctionnement en présence de telles évolutions est appelée résilience. L'ARC SERUS entend proposer une méthodologie outillée de développement qui couvre l'ensemble du cycle de vie d'un système résilient.

Participants : équipes-projets PHOENIX, ADAM, TSF-LAAS

  • Responsable de l'action de recherche collaborative : Emilie Balland - Tél. : +33 05 24 57 41 11

Mots-clés : Relations internationales Partenariats académiques Partenariats européens

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