Labex Direction Philippe Poignet et Franck Nicoud Solutions Numériques, Matérielles et Modélisation pour l’Environnement et le Vivant Objectifs • Mise en résonance des « Sciences et Technologies » avec les Sciences du « Vivant - Environnement » • Créer une dynamique « MIPS » avec des projets fédérateurs • Lever les verrous interdisciplinaires • Optimiser l’adéquation « Recherche-Formation-Transfert » 2 L’histoire • UMR : SPI, STIC, Math, Physique (20 ans) • ED I2S, …… (12 ans) • MIPS (8 ans) • De Bio-STIC aux Actions Incitatives • De MIPS à NUMEV (2011) (10 ans) • DE NUMEV (2011-2019) à … 3 Les laboratoires partenaires • LIRMM - UMR 5506 CNRS-UM2 - Laboratoire d’Informatique, de Robotique et de Microélectronique de Montpellier • I3M - UMR 5149 CNRS-UM2 - Institut de Mathématiques et Modélisation de Montpellier • IES - UMR 5214 CNRS-UM2 - Institut d’Electronique du Sud • L2C - UMR 5221 CNRS-UM2 - Laboratoire Charles Coulomb • LMGC - UMR 5508 CNRS-UM2 - Laboratoire de Mécanique et de Génie Civil • LUPM - UMR 5299 CNRS-UM2 - Laboratoire Univers et Particules de Montpellier • M2H - EA UM1 – Movement to Health • MISTEA - UMR 729 INRA-SUPAGRO - Mathématiques, Informatique et STatistique pour l'Environnement et l'Agronomie • INRIA Sophia Antipolis à travers les équipes projets ZENITH (INRIA) ; Virtual Plants (INRIA/CIRAD/INRA) ; DEMAR (INRIA) ; GRAPHIK (INRIA/INRA) et MODEMIC (INRIA/INRA) Environ 180 chercheurs/enseignants-chercheurs 4 Gouvernance • Equipe de direction • Conseil Pédagogique et Scientifique (CPS – 1 par mois) • Comité d’Orientation Stratégique (COS – 1 par an) • Collège Scientifique (CS – 1 par an) 5 Fonctionnement • Budget annuel – 850 k€ / an jusque fin 2019 – Salaires : 500 k€ - Equipement : 80 k€ - Fonctionnement : 270 k€ – Recherche : 540 k€ - Formation : 200 k€ - Gouvernance : 110 k€ • Appel d’offres • Critères – – – – – – – – Porteur membre d’une unité partenaire de NUMEV Thèmes NUMEV Environnement / Vivant Co-financement externe à NUMEV Effet structurant sur le site Programme de recherche dans la durée Liens recherche - formation Actions formation inter-composantes Potentiel de valorisation 6 Organisation scientifique • Quatre Axes génériques – Systèmes-‐modèles et mesures (Chris8an Ligoure) – Modélisa8on (Joseph Gril) – Algorithmes et Calculs (Olivier Gascuel) – Données scien8fiques (Patrick Valduriez) • Deux Projets Intégrés – Aide à la personne malade ou déficiente (David Guiraud) – Observa8on de l’environnement et du vivant (Philippe Christol) 7 Axe “Systèmes-‐modèles et Mesures” Anima8on : C. Ligoure (L2C) § Qui ? Expérimentateurs du L2C, IES et LMGC § Quoi ? Systèmes expérimentaux pour la compréhension du vivant et de l’environnement ü Systèmes naturels : matériaux granulaires, bois, sang, blé … Caractérisation des comportements mécaniques multi-échelles ü Systèmes-modèles : dégager des mécanismes généraux qui gouvernent les comportements physiques des objets du vivant et de l’environnement en s’affranchissant de la complexité intrinsèque des objets naturels ü Élaboration de nanocapteurs comme sondes du vivant et de l’environnement ü Développements instrumentaux originaux d’observation de l’environnement et du vivant Axe “ModélisaAon” Animation : J. Gril (LMGC), P. Azerad (I3M), V. Lorman (L2C) + A. Rapaport (Modemic), C. Godin (Virtual Plant) Fédérer les approches théoriques et numériques de la communauté MIPS en appui aux sciences de l’environnement et du vivant Défis • Étudier la complexité multi-échelle et multi-physique des systèmes vivants et des processus environnementaux, pour mieux comprendre, prédire, concevoir, conduire ou optimiser • Remplacer de coûteuses et longues expériences de terrain et construire les outils théoriques et numériques adaptés à des observations et expérimentations de plus en plus sophistiquées Généra8on d'une vague en surface par l'effondrement d'une colonne de grains dans l'eau. 9 Axe “Données scienAfiques” Anima8on : P. Valduriez (INRIA/LIRMM) • ObjecAf • Reproduire, organiser, analyser et partager des données à grande échelle entre communautés scien8fiques • Focus : données en agronomie, environnement et vivant • Défis • « Big data » : les trois “V” (Volume, Variété, Vélocité) • Ac8vité pluridisciplinaire : autonomie et collabora8on des acteurs • Thèmes • analyse et fouille de données; ges8on de données incertaines; intégra8on de données hétérogènes ; ges8on de « workflows » dans le « cloud »; partage et recommanda8on de contenus; confiden8alité • ParAcipants : IATE, INRA, INRIA, IRSTEA, ISEM, I3M, LIRMM, LUPM, MISTEA 10 Axe “Algorithmes et calculs” Anima8on : O. Gascuel (LIRMM), J.M. Marin et P. Pudlo (I3M) • • • • Des données en augmentation « super-exponentielle » (e.g. séquences d’ADN) Des modèles ajustés aux données (e.g. maximum de vraisemblance) Fin de la loi de Moore (accélération exponentielle de la puissance de calcul) Les progrès algorithmiques sont indispensables ! Défis Cellules du méristème • Problèmes NP difficiles – Données bruitées – Connaissances limitées • Mélanges complexes entre discret (e.g. arbre) et con8nu (e.g. temps) • Algorithmes exacts (e.g. texte), heuris8ques, stochas8ques, simula8ons • Parallélisme massif, programma8on sur GPU Projets • Imagerie du vivant, en par8culier des végétaux • Bioinforma8que et géné8que des popula8ons Epidémie du VIH PI “ObservaAon de l’Environnement et du Vivant” Anima8on : P. Christol (IES) ObjecAf : Développer de nouveaux moyens de mesures, d’analyses, d’observa8ons à différentes échelles (du local au global) dans différents milieux (aqua8que, terre, air, espace) pour une meilleure compréhension de l’environnement et du vivant 1-‐ AcAons « nouveaux capteurs » -‐ Mesure de trace de gaz polluants par spectroscopie d’absorp8on par diodes lasers accordables (IES, collab. LSTM-‐UM2) diodes lasers Infrarouges pour spectroscopie d’absorp?on 2-‐ AcAons « mise en œuvre de moyens mobiles » -‐ Robo8que d’explora8on de réseaux kars8que (LIRMM, collab. Hydroscience) UUV équipé de capteurs pour l’explora?on sous-‐marine 3-‐ AcAons « nouveaux moyens d’acquisiAon et de gesAons des données » -‐ MEDITERRANEE, un satellite pour recueillir des données environnementales à l’échelle du bassin méditerranéen. (IES, collab. OSU-‐OREME, ESPACE-‐DEV) Nanosatellite (10 cm3, 1 kg ) pour la collectes de données environnementales PI “Aide à la personne malade ou déficiente” Animation : D. Guiraud (LIRMM/INRIA), I. Laffont (CHU/M2H), P. Gall-Borrut (IES) • Objectifs et défis • Elaborer des modèles organes / fonctions -> Paramètres patient dépendant • Concevoir des technologies matérielles et numériques au service des personnes et des soignants -> outils d’aide au diagnostic, rééducation, solutions palliatives • Former les usagers -> nouvelles technologies pour les PH / paramédicaux • Modèle d’anévrisme • Modèle numérique avec couplage fluide / paroi • Identification à partir de l’imagerie médicale • Simulation de la pulsation et détermination des limites de rupture • Elément de décision pour ou contre une chirurgie ablative Le volet « Formation » Deux types d’actions • Actions structurantes et/ou inter-composantes – – – – – participation à la mise en place/équipement/maintenance de plateformes, participation à la mise en place d'écoles thématiques internationales, bourse d'excellence pour étudiants étrangers, financement d’un semestre d’homogénéisation participation à des projets de grande ampleur de type « Robusta » • Actions individuelles et/ou ponctuelles et/ou intra-composante – – – – financement de projets étudiant, aide à la mobilité étudiante (niveau L, M) dans les deux sens, participation d'étudiants L/M à des workshop/école/colloque, Financement de stages (ex: CHU), … 14 Merci de votre attention! 15
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