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Domaines de recherche

Priorités scientifiques et domaines de recherche prioritaires

Les équipes de recherche du centre Inria Nancy - Grand Est se concentrent sur quatre priorités scientifiques réparties dans trois domaines de recherche différents. 

Les quatre priorités scientifiques 

  • Impact dans la vie quotidienne des enjeux de la sécurité informatique  

Les enjeux de la sécurité informatique pèsent sur des pans entiers de la vie quotidienne. Nous souhaitons particulièrement nous impliquer sur les défis informatiques sous-tendant deux d’entre eux. Le premier est la sécurité dans les applications décentralisées à large échelle, typiquement les réseaux sociaux pair-à-pair ou les applications d'édition collaborative. Pour prévenir la menace potentielle sur la vie privée d’une centralisation de données entre les mains d’une seule et même entité, nous voulons travailler sur l’émergence de réseaux distribués dans lesquels chaque utilisateur pourra décider des personnes avec lesquelles partager ses données. Le second domaine est celui du vote électronique, pour lequel le défi est de fournir des solutions satisfaisant les nombreuses conditions nécessaires pour que l’électeur fasse confiance au résultat du vote : processus entier pouvant être audité, définition et vérification rigoureuse et complète de protocoles de vote. 

Concerne en particulier les équipes Coast, Caramba, Carte, Pesto, Madynes.  

  • Image, robotique et instrumentation pour la santé et l’aide à la dépendance  

L'instrumentation par capteurs ou caméras permet d’assister le geste chirurgical ou de rendre « intelligent » l’environnement du malade ou de la personne dépendante. En nous appuyant sur des plates-formes expérimentales (appartement intelligent du centre notamment), nous souhaitons amplifier nos recherches dans le domaine de la surveillance et de l'assistance à personne dépendante, en combinant diverses modalités (caméras, micros, capteurs de pression, etc.) et en développant le potentiel des robots d'assistance. En partenariat avec des sites d'expérimentation clinique (IHU Strasbourg, CHU Nancy), nous souhaitons par ailleurs mener des recherches originales et à fort impact en accompagnement du geste médico-chirurgical, notamment en radiologie interventionnelle, en conjuguant la puissance de la simulation numérique, de la réalité augmentée, de la réalité virtuelle et de la modélisation biomécanique.  

Concerne en particulier les équipes Mimesis, Magrit, Larsen, Multispeech.  

  • Résolution avancée en ingénierie numérique et prototype rapide   

Les problématiques liées à la modélisation de phénomènes physiques complexes avec prise en compte des incertitudes, à la résolution des EDP et à la génération de maillages sont le plus souvent étudiées par des communautés distinctes. Nous souhaitons associer leurs forces, en combinant les formalismes mathématiques utilisés pour discrétiser les EDP avec les structures de données dynamiques de la géométrie numérique, pariant sur le fait que cette approche est susceptible d’améliorer de manière significative la performance et la précision des méthodes de simulation numérique. Nous souhaitons aussi étudier les problématiques numériques liées aux procédés de fabrication additive et au pilotage des machines d'impression 3D. Parmi les applications possibles, nous souhaitons en particulier explorer, sur les plans scientifiques comme techniques, les domaines des matériaux, de l'exploration pétrolière et de la santé.  

Concerne en particulier les équipes Sphinx, Tosca, Alice, Gamble. 

  • Découverte et modélisation de connaissances à partir de grandes masses de données

L'omniprésence des masses de données a permis l'essor d'une « science des données » dont un enjeu majeur consiste à fouiller les données pour y découvrir ce qu'elles renferment de pertinent, de bénin mais aussi de malin, de résoudre des problèmes de compréhension et d'interprétation et donc de faire avancer le savoir dans le domaine considéré. Ainsi, la fouille de données textuelles et multimédia va enrichir des bases de connaissances relatives aux domaines des données traitées ; la fouille de flux de données permet d'étudier les comportements et les usages et possiblement les attaques et les moyens de les contrer voire de les anticiper ; la mise en corrélation de certaines données va mettre au jour des failles dans la protection des données personnelles et les risques pesant sur la vie privée ; enfin la fouille de structures complexes (graphes) va améliorer la compréhension de certains problèmes dans le domaine de la conception assistée de médicaments. Les applications privilégiées sont dans les domaines de la santé, de la sécurité informatique, de l'agronomie et du bien-être social.

Concerne en particulier les équipes Orpailleur, Pesto, Madynes, Coast, Multispeech. 

Les trois domaines de recherche prioritaires 

  • Modélisation et simulation de systèmes complexes pour les sciences de l’ingénieur et les sciences du vivant   

La complexité et la taille des systèmes considérés dans un certain nombre de disciplines couplant des dynamiques différentes posent de vrais défis en termes de modélisation et de simulation. Les recherches portent notamment sur des systèmes issus de la physique des plasmas, sur la modélisation 3D pour l'exploration pétrolière, sur l'étude des interactions entre bio-molécules, sur l'estimation de paramètres pour des systèmes biologiques complexes, sur la modélisation multi-modale de tissus biologiques et sur les grands systèmes numériques.  

  • Sécurité et sûreté de fonctionnement des systèmes informatiques   

Qu'ils soient logiciels, matériels ou hybrides, les systèmes sont exposés à des menaces qui émanent de l'homme, de l'organisation et des procédures au travers d'erreurs, de pannes, mais aussi d'actes de malveillance. Les recherches portent sur la conception sûre et la certification de logiciels, de protocoles et de services, les techniques de prévention, de détection et de protection contre les attaques des infrastructures réseaux, la cryptologie, la vérification des algorithmes et systèmes distribués, la virologie informatique ainsi que les différents impacts de la sécurité informatique sur le quotidien. Une part non-négligeable des recherches est menée au sein du Laboratoire de haute sécurité informatique.  

  • Compréhension et émulation des mécanismes de la cognition et de la perception humaines 

Émuler et assister les capacités cognitives de l’être humain – percevoir, raisonner, communiquer et utiliser de l'information – est un enjeu majeur qui suppose de pouvoir modéliser et analyser ces facultés à partir de volumes toujours plus grands de données. Les recherches portent notamment sur le traitement automatique de la langue naturelle écrite et parlée, la réalité augmentée, les interfaces cerveau-ordinateur, l'émergence de propriétés dans des systèmes complexes décentralisés s'inspirant de modèles biologiques (robotique autonome), l'apprentissage à base de modèles statistiques, la fouille de données, les mécanismes de la gestion collaborative de données à grande échelle, le calcul numérique distribué d'inspiration corticale et le web sémantique.

Voir le Plan Stratégique national  "Objectif 2020"

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