journées ouest irt/labex 16-17 décembre 2013,...

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December 30, 2013

Journées Ouest IRT/LABEX 16-17 Décembre 2013, Inria-Rennes

Dominique Massaloux, Albert Benveniste

Contenu 1. Executive summary ........................................................................................................... 3

2. Inscrits .............................................................................................................................. 4

3. Accueil et présentation des journées, Albert Benveniste ................................................... 5

4. Le LABEX MER, Anne-Marie Tréguier et Yves-Marie Paulet ................................................ 5 4.1 Présentation générale, Anne-Marie Tréguier ....................................................................................................... 6 4.2 Focus: images & écosystèmes profonds, J. Sarrazin, Ifremer ......................................................................... 9 4.3 Focus: données satellitaires, B. Chapron, Ifremer............................................................................................ 12 4.4 Focus: modélisation des écosystèmes marins, L. Memery (LEMAR) ....................................................... 13 4.5 Discussion ......................................................................................................................................................................... 15

5. LABEX Lebesgue, Vu Ngoc San ......................................................................................... 16 5.1 Présentation générale, par Vu Ngoc San .............................................................................................................. 16 5.2 Focus: Problèmes multi-échelles et simulations numériques, Erwan Faou ......................................... 17 5.3 Discussion ......................................................................................................................................................................... 20

6. IRT b<>com, Vincent Marcatté, Bertrand Guilbaud, Jean-Yves Savary .............................. 21 6.1 Présentation générale par Jean-Yves Savary ...................................................................................................... 21 6.2 Focus: HPC et réalité mixte, P.Lemonnier et A.Longeanie ............................................................................ 26 6.3 Focus: Réalité mixte, J.Royan and F.Andro .......................................................................................................... 30 6.4 Focus: Internet des objets, réseaux, e-santé, E.Thibaut and X.Priem....................................................... 35

6.4.1 Les réseaux ......................................................................................................................................................................... 35 6.4.2 E-santé ................................................................................................................................................................................. 37

6.5 Discussion ......................................................................................................................................................................... 39

7. LABEX CominLabs, Dominique Massaloux et Albert Benveniste ....................................... 40 7.1 Présentation générale par Dominique Massaloux, Colin de la Higuera .................................................. 40 7.2 Focus: projet Predictive, Renaud de Crevoisier ................................................................................................ 43 7.3 Focus: projet SecCloud, Thomas Jensen ............................................................................................................... 46 7.4 Focus: projet BoWI, J-Ph. Diguet .............................................................................................................................. 50 7.5 La plateforme CominWeb par Albert Benveniste et William Dedzoe ...................................................... 57 7.6 Discussion ......................................................................................................................................................................... 60

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Journées Ouest IRT / Labex, 16-17 Décembre 2013

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8. LABEX CAMI, Lotfi Senhadji, Pascal Haigron, Eric Stindel ................................................. 60 8.1 Présentation générale, Lotfi Senhadji ................................................................................................................... 60 8.2 Focus: Perception et décision augmentées ; P. Haigron, LTSI ..................................................................... 62

8.2.1 Perception augmentée ................................................................................................................................................. 63 8.2.2 Décision augmentée ...................................................................................................................................................... 64 8.2.3 Apprentissage augmenté............................................................................................................................................. 66

8.3 Focus: Action augmentée et service médical rendu, E. Stindel, LaTIM ................................................... 66 8.4 Discussion ......................................................................................................................................................................... 69

9. IRT Jules Verne, Stéphane Cassereau, André Quinquis ..................................................... 69 9.1 Présentation générale, Stéphane Cassereau ....................................................................................................... 69 9.2 Focus: usine du futur, André Quinquis ................................................................................................................. 75 9.3 Discussion ......................................................................................................................................................................... 80

10. 13h30-15h30: débriefing ................................................................................................. 81 10.1 Thématiques d'intérêt commun .......................................................................................................................... 81 10.2 Synthèse ........................................................................................................................................................................ 81 10.3 Modalités ....................................................................................................................................................................... 82 10.4 Points d'action ............................................................................................................................................................ 82

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1. Executive summary Les deux IRT b<>com et Jules Verne, et les quatre Labex CAMI, CominLabs, Lebesgue, et MER, acteurs principaux du PIA dans l’ouest se sont réunis pour entamer la construction d’une communauté scientifique. Une réunion de deux jours a eu lieu à Rennes les 16 et 17 décembre 2013, organisée par CominLabs, avec la présence de 40 à 50 participants. Le but était de mieux se connaitre, et de définir un petit nombre de points d’action précis, pouvant constituer le germe d’une telle communauté.

Chacune de ces structures s’est présentée sur une durée de 2h environ laissant une large part à la discussion, avec pour objectif d’expliquer son programme d’action, incluant quelques zooms scientifiques. Ces présentations ont permis à chacun de mieux comprendre les domaines techniques que les autres abordent, ainsi que leurs modes de fonctionnement. Cette première partie était un préalable à l’identification des synergies possibles, à quoi s’est attelée la dernière demi-journée.

Trois thématiques d’intérêt commun, largement transverses, ont été dégagées :

• Modélisation de phénomènes physiques avec l’accent sur les aspects multi-échelle et complexité de systèmes non-linéaires, éventuellement dynamiques. De tels exemples se rencontrent en dynamique des écosystèmes marins (Labex MER), dans les matériaux (notamment composites) et leurs procédés de fabrication (IRT Jules Verne), ainsi qu’en assimilation de données et recalage de modèle dans un contexte non-linéaire et multi-échelle (santé, Labex CAMI, CominLabs, IRT b<>com, IRT Jules Verne). Au centre de cette thématique se trouve l’expertise des mathématiciens du Labex Lebesgue. A côté d’opérations conjointes de recherche qui pourraient être lancées, on a identifié l’opportunité d’une démarche analogue à la maison de la modélisation mise en place par les mathématiciens de Grenoble.

• Big data, assimilation et fusion de données hétérogènes sont également un thème de rencontre. L’IRT b<>com offre une plateforme pour l’hébergement de masses de données, la navigation associée, et l’infrastructure réseau et calcul. Le Labex MER développe une stratégie autour du méso-centre de calcul thématique Caparmor et des centres de données d'Ifremer et de l'IUEM. Les données marines constituent un parfait benchmark : grandes masses de mesures, besoins de les exploiter ; et, partant, besoin de stockage, de calcul et de visualisation. Le domaine de la santé, par l’assistance aux activités cliniques (du pre- au post-), est particulièrement concerné par les problèmes de fusion et recalage de données. CominLabs est actif sur la fouille de grands entrepôts de données, mais avec une orientation privilégiée multimédia.

• Les technologies de réalité virtuelle, augmentée, ou mixte sont essentielles dans les procédés de conception des matériaux de demain, pour la cobotique et les procédés (IRT Jules Verne) ; elles sont une pièce importante dans la chirurgie assistée ; elles permettent, enfin, la modélisation d’un écosystème marin incluant animaux, plancton, détritus en milieu turbulent. Ces technologies et leurs usages sont l’un des axes majeurs de l’IRT b<>com, et un axe fort du Labex CominLabs.

Pour chacune de ces thématiques, des synergies ont été identifiées. Elles seront développées, pour chacune, sous l’animation d’un responsable (de Lebesgue pour le premier thème, de MER pour le second, et de CominLabs pour le troisième).

Par ailleurs, le secteur santé est fortement représenté par trois acteurs (b<>com, CAMI, CominLabs). Il apparaît utile de faire, de l’adjacence des axes abordés par ces acteurs, une force en termes de couverture thématique, de savoir-faire et d’irrigation des projets par l’amont.

Sur les thématiques transverses, la réflexion pourra être étendue à d'autres acteurs majeurs du PIA comme L'institut de Transition Energétique "France Energie Marines" ou le labex IGO (Immunology-Graft-Oncology).

Les aspects liés à la formation, initiale et continue, ainsi que la formation à la recherche, ont été discutés. Il est apparu nécessaire de développer une démarche analogue sur ces questions. La préparation d’un dossier Idex sera le cadre naturel pour mener cette démarche.

L’existence des deux instruments IRT et Labex donne à notre démarche souplesse et réactivité, nous libérant, quand c’est opportun, de la contrainte des programmes de financement et de leurs calendriers.

Au total, les synergies identifiées rassembleront les besoins de terrain, les moyens de R&D, ainsi que la recherche amont, sur des questions clés, avec les meilleurs acteurs.

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2. Inscrits Albert Benveniste Inria, CominLabs André QUINQUIS - IRT JV Bertrand Braunschweig, Inria, CominLabs, b<>com Bernard Jouga , Sup-Elec, CominLabs, b<>com Xavier PRIEM Thomas Jensen, Inria, CominLabs Olivia BASTIN Rodolphe LEGOUABLE Pierre Cointe, Univ. Nantes, LINA, CominLabs michel raynal, Irisa, CominLabs Michel EVAIN Ronan Sauleau (IETR), CominLabs Guillaume DARDENNE Dominique MASSALOUX, Telecom Bretagne, CominLabs Jean LE TRAON Yannick Morvan (b<>com) Gaëtan Le Guelvouit François Taiani, Irisa, CominLabs Eric Thibaut Arnaud Longeanie Claude Jard, Univ. Nantes, LINA, CominLabs Jean-Yves Aubié - b<>com Jean Yves Savary , b<>com Colin de la Higuera, Univ. Nantes, LINA, CominLabs Michel Corriou - b<>com Claude Labit, Univ. Rennes I Ramesh Pyndiah, Telecom Bretagne, CominLabs Emilie Sirvent-Hien Lauren Guillopé (CHL/Nantes) Stéphane CASSEREAU - IRT Jules Verne Frédéric BENHAMOU (VP recherche innovation Université de Nantes) Anne Marie Treguier Labex MER Yves-Marie PAULET Labex MER Laurent Mémery Labex MER Gilles Coppin Emmanuel Boutillon Arnaud Debussche, IRMAR, Lebesgue Patrick Gros, Inria, CominLabs

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Mathilde Le Bras, Telecom Bretagne, CominLabs Jérôme Royan William K. DEDZOE, Inria, CominLabs Jean-François Hélard, IETR, CominLabs Bertrand Le Marouille, Inria, CominLabs R. de Crevoisier, LTSI, Inserm, CominLabs Bertrand CHAPRON, Labex MER Patrick Bouthemy, Inria, CominLabs Florian Le Moigne (b<>com) Bruno Arnaldi, Irisa, CominLabs Lotfi Senhadji, LTSI, CominLabs Jozée Sarrazin, Labex MER Eric Stindel San Vu Ngoc, IRMAR, Lebesgue Pascal Haigron Fabienne Andro Jean-Philippe Diguet, Telecom Bretagne, CominLabs Pierre Jannin, LTSI, Inserm, CominLabs Jean-Claude Simon, Foton, CominLabs Alain Coutrot, Safran Christophe Guettier, Safran François Neumann, Safran Louis-Philippe Goncalves Erwan Faou, Inria, Lebesgue Bertrand Rolin Jude Fernando (b<>com) Amandine Le Maitre

3. Accueil et présentation des journées, Albert Benveniste Les objectifs de ces deux journées sont les suivants. Nous pensons qu’il est possible de faire du PIA un levier pour l’ouest. En effet, L’ouest possède un portefeuille d’opérations du PIA plus resserré, mais plus cohérent que d’autres régions. Les régions Bretagne et PdL ont une politique forte de soutien à la recherche. Comment multiplier l’effet du PIA?

• Faire du PIA un pilier central de la politique régionale

• Faire des acteurs du PIA une communauté agile, prête à intervenir sur de nouvelles opportunités

• Bâtir la communauté par de premières actions conjointes

Tels sont les objectifs de ces journées.

4. Le LABEX MER, Anne-Marie Tréguier et Yves-Marie Paulet Les responsables des autres projets investissements d'avenir "Mer" (P. Potin pour IDEALG C. Boyen pour EMBRC à la Station Biologique de Roscoff; PY le Traon pour l'équipex NAOS, et YH de Roeck pour France Energie Marine) ont été invités pour participer aux discussions mais n'ont pas pu se libérer.

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4.1 Présentation générale, Anne-Marie Tréguier Cette présentation générale est très brève, pour laisser plus de temps à trois coups de projecteur sur des points et questions scientifiques qui constituent des interfaces possibles avec les autres LABEX ou IRT presents.

Site web: www.labexmer.eu

Qui sommes-nous ?

• Chercheurs en: Biologie, chimie, géographie, écologie, économie, géologie, géochimie, géophysique, droit, physique de l’océan...

• Outils: théorie, expérimentation en laboratoire et en mésocosme, observation in situ (domaine profond et côtier), télédétection (par drone et satellite), observatoires des pêches et des usages, modélisation numérique (HPC)....

Le labexMER est organisé en 7 axes de recherches, chacun regroupant des chercheurs de plusieurs laboratoires et plusieurs disciplines. Le budget (11M€ sur 9 ans) est attribué pour un tiers directement au soutien des axes de recherches, et pour un peu moins d'un tiers à des chaires internationales de trois ans (une chaire est en cours, sur l'écologie évolutive, co-financée par l'UEB et la région Bretagne; deux chaires sont ouvertes au recrutement). Le reste du budget est affecté au soutien à des actions « à la mer », au co-financement d'un programme transverse de post-doc internationaux, et au projet formation (innovation pédagogique, internationalisation des formations).

http://www.labexmer.eu/

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4.2 Focus: images & écosystèmes profonds, J. Sarrazin, Ifremer

Utilisation des données "images" pour l'étude des écosystèmes profonds. Jozée Sarrazin, LEP Ifremer

Décrire et comprendre la composition, la structure et le fonctionnement des écosystèmes du domaine profond

• Exploration

• Biodiversité

• Pressions anthropiques

• Exploitation des Ressources

Projets européens, ANR, DCSMM, Ressources minérales, LABEX mer

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Imagerie ; données non invasives, mais précision insuffisante.

Observatoires du fond de mer, intégration de données pluri-disciplinaires.

Acquisition des données

(1) Répartition des habitats

Vecteurs mobiles

Echelle spatiale importante (plusieurs km2)

Imagerie optique ou acoustique

Intégration de données de bathymétrie, abiotiques

(2) Dynamique temporelle

Caméra fixe : échelle spatiale restreinte (<1m2)

ou images de retour sur zones

Intégration de données environnementales associées

Exemple :

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Exemple avec une résolution de l’ordre du cm :

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En cours avec Telecom-Bretagne et l’ISEN: Elaboration of a video processing platform to analyze the temporal dynamics of hydrothermal ecosystems

Perspectives:

Gestion et traitement de grands volumes de données

Caractérisation de données acoustiques

Géostatistiques et écologie numérique

Modélisation

Science participative

Aspects temporels:

Comment la distribution spatiale de la faune varie au cours du temps ?

Quelle est l’influence des variations du milieu sur la structure des communautés ?

Quelles sont les variations temporelles des patrons de colonisation de différentes espèces ?

4.3 Focus: données satellitaires, B. Chapron, Ifremer

Analyse de très grands ensembles de données satellitaires ; détection de signaux guidée par la formalisation des processus dynamiques. Bertrand Chapron, LOS Ifremer

Interactions d’échelle pour la machine océanique.

Comment faire face au déluge de données ? Exemple du CERSAT (données satellitaires) Il y a 250 missions satellites dédiées a l’observation de l’océan. Nouvelle génération de nano-satellites. Au CERSTAT (Ifremer) actuellement, 300Go données réceptionnées / jour. Missions futures (Sentinel) 1 Peta Octet / an.

• Traitement et valorisation ; traitements interactifs a la demande

• Outils d’indexation, de fouille et d’analyse, visualisation

Ecosystème de données, in situ, in vivo, in silico (résultats de modèles numériques), économiques et sociétales, etc. Comment intégrer tout ça ?

Problématiques :

• Caractériser les données : homogénéité, formes, ...

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• Suivi de structures

• Reconstruction d'information, Compression de l'information

• Indexation de l'information, lier les observations

• Bases de données/ Recherche de données : Description, Sémantique, Navigation

• Analyse croisée de différentes sources / paramètres

Archivage long terme, dynamique (avec réduction des échelles et compression) ; ne pas éliminer les évènements rares ou qui peuvent devenir intéressants (attention pour la compression).

Les données de modalités différentes sont de résolutions et qualités différentes ; difficulté pour les assimiler ou les comparer ; comment fusionner ces données ? besoin d’améliorer la performance de ce type de traitement. On a également des informations dynamiques donnant des champs de vitesse pour l’évolution des divers paramètres que l’on mesure. Les traitements actuels qui effectuent la fusion sont de performance insatisfaisante.

Conclusion : data intensive science

• Très grands ensembles de données multi-modales

• Signaux guidés par la formation de processus dynamiques

• Comment adapter les nouvelles technologies ?

4.4 Focus: modélisation des écosystèmes marins, L. Memery (LEMAR)

Enjeux en modélisation numérique des écosystèmes marins, Laurent Memery (LEMAR, CNRS)

Complexité échelles / organisation, et lien avec les axes du Labex MER

• Echelles :

• Physique interactions échelles (spectre, fronts, etc…) (Axe 1/2)

• Temporelle climat vs. variabilité, génomique vs. plasticité (Axe 2/6)

• Hétérogénéité / connectivité, niches (Axe 6)

• Organisation (axes 2/6)

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• Individus vs. population

• Ecosystèmes

• Non linéarité (instabilité / chaos)

• Macro : émergence

• Bio géographie (axe 1/2/6)

• Centré agent (axe 2)

• Liens avec maths STICC (+ écologie terrestre)

• Traitement du signal (échelles, inversions)

• Systèmes dynamiques

• Complexité vs. prédicibilité

The key to prediction and understanding lies in the elucidation of mechanisms underlying observed patterns. Typically, these mechanisms operate at different scales than those on which the patterns are observed; in some cases, the patterns must be understood as emerging from the collective behaviors of large ensembles of smaller scale unit (Levin, Ecology, 1992)

Echelles de temps associées aux « flux biologiques/biogéochimiques » : quelques jours à quelques semaines

échelles spatiales : méso (~ 100 km : tourbillons, méandres) ; exemple ci-dessous d’une carte de la couleur de la mer (niveau de chlorophylle) :

A plus petite échelle, Echelles spatiales : sub méso (~ 1-10 km : fronts, filaments) ; à droite, Convergences / divergences le long de fronts : vers échelles « dissipatives » / mélange :

A un effet sur la distribution des oiseaux marins (les frégates, indiquées par des points sur la photo ci-dessous) :

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Interactions biotiques : systèmes dynamiques compétition/mutualisation/prédation/invasion; l’augmentation du nombre d’espèces donne lieu à des systèmes dynamiques chaotiques, comme le montre les figures ci-dessous, 3 ressources et 6 espèces (gauche) 5 ressources et 12 espèces (droite):

De la complexité naissent des propriétés émergentes d’ensemble, qui créent une certaine organisation.

Les questions de recherche mathématique :

• Interactions d’échelles dynamiques non linéaires couplage entre toutes les échelles

o Exemple (spatial) : sub méso et méo échelle sur bilan grande échelle et « forçage » grande échelle sur petite échelle

o Exemple (temporel) : variabilité saisonnière vs. interannuelle vs. décennale vs. anthropique / Échelle événementielle vs. tendance (impact) / changement de régime (détection ?)

o Exemple (structurel) : relations entre deux niveaux trophiques (concept abstrait) = dans la « réalité », « somme » du comportement de chaque individu et des interactions entre chaque « paire»/sous ensemble d’individus.

• Statistiques, traitement du signal, modélisation orientée agent vs. « eulérienne/agrégée »

• Systèmes dynamiques, Couplage non linéaire de modèles différents, avec des dynamiques différentes (outil AGRIF mis au point avec les mathématiciens de Grenoble)

• Méthodes inverses, Assimilation

4.5 Discussion 30mn de discussion sont prévus pour que se déclarent des intérêts éventuels pour les sujets d’interface qui auront été présentés.

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P. Bouthemy : l’équipe de Patrick Gros étudie des bases de données et des gros volumes en imagerie. Il y a sûrement des points communs même si cette équipe est plutôt orientée multimédia.

Question: Le Labex MER a-t- il identifie des problématiques transversales ? Anne-Marie Tréguier : les sept axes de recherche sont chacun transverses à plusieurs disciplines et plusieurs laboratoires. Petit a petit, le labex Mer crée des liens entre les communautés (laboratoires IUEM, laboratoires propres d'Ifremer, Centrale Nantes...) Pour la réunion IRT-Labex nous avons choisi de présenter ce qui nous semble des points d'accroche possibles, par exemple sur les données. Nous avons présenté des problèmes auxquels les chercheurs se heurtent pour lesquels les collaborations avec les autres Labex et IRT pourraient nous apporter.

Albert Benveniste : concernant les aspects de big data, utilisez-vous un entrepôt, un cloud ? B. Chapron : technologies artisanales pour l’instant. Au niveau EU il y a le projet Helix Nebula qui s’occupe des données du CERN. Problèmes : distribuer ou centraliser calculs ou données ? jusqu’a présent on archive les données brutes par peur de perdre de l’info critique en cas de compression.

P. Bouthemy : pôle I&R : Il y a eu le 12 novembre 2013 à Brest une matinée (technoférence #7) sur le BigData et le web sémantique (organisée par S Garlatti) ; PB a présenté un panorama des activités académiques en big data et web sémantique sur le territoire du pôle I&R", un premier panorama de compétences.

A.M. Tréguier: à noter aussi la journée "Tic et MER: défis et solutions" du 26 novembre 2013, dont le compte rendu et les présentations sont disponibles sur le web http://wwz.ifremer.fr/bigdata/ .

5. LABEX Lebesgue, Vu Ngoc San

5.1 Présentation générale, par Vu Ngoc San On présentera très brièvement le LABEX et comment il fonctionne. Puis on passera en revue les points et questions scientifiques qui constituent des interfaces possibles avec les autres LABEX ou IRT présents.

Les thèmes : fondements et applications sur

• Algèbre et géométrie

• Analyse

• Aléatoire

Ce que c’est : IRMA (Rennes) + LMJL (Nantes) + ENS Rennes (et CNRS, INSA, Inria)

• 190 enseignants-chercheurs permanents

• 90 doctorants

• 50 chercheurs étrangers invités annuellement

Extension étudiée vers Brest et Angers.

Objectifs :

• Fédérer les maths dans le grand ouest

• Booster la recherche en maths & interactions

• Valoriser nos résultats

Moyens d’action :

• Semestres thématiques, axe principal ; conf, écoles d’eté sur une thématique choisie ; préparation par des cours de master

o 2013 : analyse et probas ; 100 orateurs différents et 400 participants dont 170 étrangers

o 2014 : géométrie et géométrie algébrique, espaces de modules, cryptographie, géométrie réelle, systèmes dynamiques

• Master Rennes-Nantes

http://wwz.ifremer.fr/bigdata/

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• Bourses master et thèse, post-docs

• Conférences

• Math-entreprises

Les thématiques:

• Algèbre et géométrie :

o Corps finis, géométrie de contact

o Systèmes hamiltoniens, systèmes dynamiques, classification des systèmes

o Calcul formel et cryptographie, codes

o Robotique, singularités

• Analyse :

o Analyse numérique : codes et simulation

o Géométrie et analyse globale, riemanienne, courbure, laplacien…

o Mécanique : méca flu, milieux hétérogènes, élasticité, matériaux

o EDP : multi- échelle, non-linéaire, méca quantique

• Aléatoire :

o Systèmes dynamiques stochastiques, jeux, réseaux, plasmas

o Théorie ergodique, information quantique, traitement du signal, fractales

o Statistique : grande dimension, océanographie, génomique, données incomplètes

5.2 Focus: Problèmes multi-échelles et simulations numériques, Erwan Faou Erwan Faou, Inria

Calculer des comportements thermo-dynamiques ; on veut préserver, pour les modèles macro obtenus, des invariants mécaniques.

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On est intéressé aux basses échelles mais on doit prendre en compte toutes les échelles pour être fidèle – car le système est non-linéaire.

C’est turbulent, mais les turbulences ont une certaine structure, très mal comprise mathématiquement.

Meçanique des fluides, équation d’Euler : phase turbulente puis convergence vers des solutions périodiques ; analogie avec le Landau Dampling pour les équations de plasma. La dynamique tue les petites échelles ; on comprend ce genre de figure dasn des cas particuliers (Villani).

Domaine très dynamique de la recherche pour comprendre comment des comportements stables arrivent du désordre.

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Equations paramétrées par des termes aléatoires, Monte-Carlo, calcul d’incertitude. Simulation de cascade d’énergie ; calculs gigantesques.

Deux slides de formules :

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On voit un effet de moyennisation qui gomme les hautes fréquences. Comment reproduire ça numériquement ? Malheureusement, la discrétisation de type Euler tue ce phénomène. Donc il faut être très astucieux lorsqu’on cherche des schémas numériques.


Albert Benveniste : concernant les liens de CominLabs avec les maths, ils portent sur la , la robotique, les technologies de "modeleurs" (modélisation d'un avion complet) ; il y a un gros chantier en stats, en particulier les stats pour les big data ; on n'est pas très bons en France là-dessus ; il serait bien que Lebesgue puisse relancer ce segment. AB insiste un peu là-dessus (avait discuté avec Benoît Cadre).

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Anne-Marie Tréguier est fascinée par l’expose de E. Faou. Il y a sûrement matière a rencontre: par exemple la question de la "turbulence d'ondes" est extrêmement pertinente à l'échelle planétaire (turbulence quasi-bidimensionnelle en présence d'ondes de Rossby). La turbulence océanique est caractérisée par une forte anisotropie, est-ce que cela intéresse les maths? Réponse: oui puisque l'anisotropie implique un "epsilon". Laurent Memery : nous avons des problèmes d’interactions entre systèmes dynamiques, mai maitrisés. Bertrand Chapron: la modélisation des vagues pose des problèmes mathématiques intéressants (lois non gaussiennes). Nous avons aussi des besoins en problèmes inverses, assimilation de données.

On note qu'en 2013 il y a eu un atelier de réflexion prospective de l'ANR, Mathinterre (dans le cadre international de l'année des maths pour la planète terre). Une journée dédiée à l'océan a été organisée par Ifremer. Le rapport sera rendu prochainement et posera le cadre d'un appel d'offre de l'ANR. Les communautés scientifiques de l'Ouest devraient se positionner pour y répondre.

6. IRT b<>com, Vincent Marcatté, Bertrand Guilbaud, Jean-Yves Savary

6.1 Présentation générale par Jean-Yves Savary La présentation générale sera plus étoffée que pour les LABEX, particulièrement en ce qui concerne les modalités de fonctionnement et l’organisation. On passera en revue les points et questions scientifiques qui constituent des interfaces possibles avec les autres LABEX ou IRT présents, mais ce point est moins décisif pour b<>com dans la mesure où tous les sujets de b<>com sont des interfaces possibles, vu le positionnement central de b<>com dans le groupement des LABEX et IRT représentés. On accompagne les titres courts qui suivent de leur version étendue.

Généralités

Cartographie des IRT (dessinée par b<>com)

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Orange est prédominant dans b<>com.

Organisation et calendrier

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Grands principes de fonctionnement

Aucun personnel des Membres Fondateurs Industriels ne peut être mis à disposition à moins de 50% de son temps de travail.

Aucun personnel des Membres Fondateurs Académiques ne peut être mis à disposition à moins de 40% de son temps de recherche.

Le Membre Fondateur ou Associé sortant reste tenu de ses engagements pris (en numéraire, en nature et en homme.an) pendant la durée de son préavis, conformément à l'article 3.1 de la présente Charte des Membres de la Fondation b<>com

Le préavis des Membres Fondateurs est de 3 ans

Le préavis des Membres Associés est de 1 an.

Le lieu de travail des personnels de la Fondation b<>com est situé dans les locaux de la Fondation b<>com.

La PI :

› Les Membres Académiques ont un droit d'usage à des fins de recherche des contributeurs sur toute œuvre de l'esprit à laquelle ils auront contribué.

› Un système unique de rémunération des inventeurs est mis en place pour l'ensemble des personnes intervenant dans la Fondation b<>com

› L'inventeur du brevet bénéficiera d'une prime forfaitaire versée en trois fois, au dépôt, à la délivrance, à la première valorisation du brevet;

› En cas de valorisation d'un logiciel déposé à l'Agence de Protection des Programmes, qui générerait un revenu net dépassant un montant déterminé, il est envisagé de verser une prime à l’auteur du logiciel.

› Toute publication des résultats des travaux de recherche réalisés dans les programmes de la Fondation b<>com devra être soumise à autorisation du Président qui devra être donnée dans un délai de 30 jours.

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Domaines stratégiques & plateformes de recherche

Images

› Objectif du programme images : Développer et transformer notre expérience d’interaction naturelle et immersive avec des contenus hypermédias.

› Défis technologiques

• Acquisition, compression, protection et restitution de contenus hypermédias ;

• Indexation, agrégation et analyse automatisées de données hétérogènes ;

• Visualisation immersive, interaction multimodale, naturelle et collaborative ;

• Interopérabilité des systèmes de réalité virtuelle et réalité augmentée.

› Cibles / Marchés

• Producteurs, distributeurs et équipementiers de la chaîne audiovisuelle ;

• Acteurs de la société numérique ;

• e-formation ;

• Culture, divertissement, santé…

Réseaux

› Objectif du programme réseaux : Imaginer et concevoir les réseaux plus agiles pour une meilleure expérience-utilisateur quel que soit le lieu, la connexion et le terminal. Diminuer la consommation énergétique et sécuriser l’exploitation des réseaux.

› Défis technologiques

• Coexistence de milliards d’utilisateurs, objets et applications ;

• Transparence et efficacité des réseaux ;

• Maîtrise par l’Intelligence Artificielle

• Optimisation énergétique (consommation/10).

› Marchés : Internet mobile, cloud, objets communiquants.

› Cibles : Opérateurs réseaux et services ; Acteurs Over The Top / Big5 ; Nouveaux modèle économiques : smart cities, transports connectés, assistance, digital native.

e-santé

› Objectif du programme e-Santé : Participer à la révolution numérique du système de santé en réduisant les coûts et améliorant les soins. Accélérer l’émergence de nouveaux marchés, produits, acteurs et métiers pour la croissance et l’emploi.

› Défis technologiques :

• Données médicale complexes ;

• Sécurité, fiabilité des données médicales

• Intéropérabilité des systèmes ;

• Médecine ambulatoire ;

• Médecine personnalisée ;

• Prise en charge globale des patients.

› Marchés :

• Assistance chirurgicale ;

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• e-santé ;

• Télémedecine ;

• Bien-être ;

• Contrôle à distance du patient ;

• Désertification médicale.

6.2 Focus: HPC et réalité mixte, P.Lemonnier et A.Longeanie

Les outils de recherche HPC et réalité mixte, positionnement b<>com : P.Lemonnier et A.Longeanie

Besoins dans des domaines techniques très variés.

Réseau 10GHz

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6.3 Focus: Réalité mixte, J.Royan and F.Andro

Réalité mixte, positionnement b<>com: J.Royan and F.Andro

Contexte économique

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Enjeux technologiques

› Réalité Mixte

• Collaboration asymétrique

- Interopérabilité des dispositifs de réalité virtuelle et de réalité augmentée

- Asymétrie des rôles des utilisateurs et de l’accès à l’information

• Améliorer la transparence et la naturalité de l’interaction

- Prise en considération des capacités et contraintes des dispositifs

- Exploiter les interactions multimodales

- Adaptation de la présentation des données et des modalités d’interaction

› Réalité Augmentée

• Intégration virtuel / réel

- Recalage

› Cibles déformables,

› robuste aux conditions d’éclairage variées

- Cohérence : Occultations, éclairage, réflexions

• Acceptabilité physiologique des dispositifs de restitution

- Exemple des lunettes de réalité augmentée

› Conflit accommodation / convergence

› Champ de vision limité

› Alignement œil / lunettes

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Plateformes

Projet ImData

› Démarrage : Juillet 2013, fin Juin 2016

› Equipes co-localisées mixtes IRT–membres

› Activités pluridisciplinaires

• recherche et développement réalité mixte, interactions naturelles

• architecture

• design de services

• ergonomie

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Objectifs

• Construire un environnement cadre logiciel pour permettre le développement rapide d’applications

• Spécifier et mettre en situation des métaphores d’interaction et de navigation

• Etudier l’acceptabilité des modes de navigation et d’interaction en milieu immersif

Bénéfices

› Gain de temps et de coûts dans la mise en œuvre d’applications de réalité mixte

• interopérabilité des dispositifs de réalité mixte

• outils de conception d’interfaces de réalité mixte

› Amélioration de l’interaction collaborative distante

• transparence de l’interaction

• perception des activités distantes

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6.4 Focus: Internet des objets, réseaux, e-santé, E.Thibaut and X.Priem

Internet des objets, réseaux, e-santé, positionnement b<>com: E.Thibaut and X.Priem

6.4.1 Les réseaux

3 laboratoires :

• CUQ : Convergence, Ubiquité, Qualité

- Projet CUBIQ : Convergence, Global/Network OS

• AEV : Architecture, Virtualisation

- Projet INDEED : Cloud distribué

• EER : Efficience, Evolution, Résilience

- Projet RS-COM : 5G intelligente , fibre >100Gbps

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Résultats escomptés :

› Des produits dans les domaines de la 5G, Small Cells, Optronique, Internet des Objets, Intelligence dans les Réseaux/Clouds/Terminaux:

• Cartes optroniques multi-applications >> Metro 100Gbps

• Antennes « Small Cells » hautes performances

• Briques logicielles de radio intelligente opportuniste pour la 5G

• Simulateurs et briques logicielles pour Network OS, Global OS,

• Logiciel Orchestrateur de Cloud réparti,

• Logiciels d’administration intelligente aux opérateurs

• Logiciel d’Assistant Réseaux Intelligent pour les utilisateurs

6.4.2 E-santé

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Le marché :

Les hôpitaux US investissent seulement 2,9% de leur budget à la téléconsultation. Ça reste un obstacle à la pénétration de cette techno. On est donc à l’âge de pierre de l’interaction entre patient et médecin. D’où les choix de programme de b<>com.

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Bernard Jouga : concernant les infrastructures techniques, sont-elles multi-sites, y aura-t-il une interconnexion à Brest ? Oui, interconnexion à 10 Gbps entre Lannion, Rennes et Brest, comme un LAN réparti ; premières infrastructures de stockage sur Rennes pour commencer. Relativement au Data Center de Rennes (TdF), b<>com est plutôt en mode SAS.

Anne-Marie Tréguier : concernant les images sous marines. Est-ce que la réalité mixte peut être utilisée pour les pb de l'image sous l'eau ? Réponse : pour les techniques de recalage, il existe dans techniques qui ne supposent pas de connaissances a priori de la scène (ex : SLAM) oui, pourraient augmenter ces images.

Albert Benveniste : le labex Mer pourrait être un candidat pour les infra de données. B Chapron : démarche avec l'ESA (European Space Agency), enjeux géo-politiques ; les données appartiennent au provider de données b<>com n'a pas la solution comme ça, mais OK pour en discuter ensemble.

Anne-Marie Tréguier mentionne le projet CPER "Datarmor" qui prépare l'évolution du méso-centre de calcul Caparmor, opéré à Brest par Ifremer. Il y a 3 types de besoins : les données pour lesquelles les processeurs doivent lire & écrire rapidement (fouille de données) ; problématique données "précieuses" (archivage des données marines Européennes, projet Seadatanet) ; calcul intensif avec besoin de parallélisme (facteur important : la communication entre processeurs). Comme les infrastructures b<>com, on met en avant le besoin d'être proche des questions et des besoins des utilisateurs.

Patrick Bouthemy : concernant la réalité mixte : une interrogation sur les terminaux et interfaces ; la production n'est pas sur notre territoire ; les grosses avancées sont très liées à l'avancée de ces technos, on est tributaires de ces producteurs. J Royan : il y en a quelques-uns en France même si la plupart sont

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aux US, Asie, Israel. Positionnement possible pour la France : over-the-top, objectif de solutions inter-opérables, on est bons en France là-dessus (ex : 3DUI), il faut savoir maîtriser ces dispositifs ex : dispositifs d'interactions gestuelles (K-nect) la plupart des interactions ne savent pas bien interprêter les gestes (trier entre gestes intentionnels et pas).

Patrick Bouthemy : Partie son : n'a pas vu réapparaître le son dans les Pf. Rep : Oui en général ; pour les 128 caméras ils travaillent sur le HOA (micro ambisonic), scènes 3D; ils auront un studio de post-production.

7. LABEX CominLabs, Dominique Massaloux et Albert Benveniste

7.1 Présentation générale par Dominique Massaloux, Colin de la Higuera

PIA: 14 M€ / 104 mois

Contribution de la Bretagne:

• Co-financements thèses, post-docs

• 80% Chaire UEB

Soutien des Pays de Loire : projet éducation

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13 projets de recherche lancés depuis avril 2012 + le projet “CominWeb”

2013 : une chaire internationale UEB/CominLabs chair décernée au Prof. Honggang Zhang sur les “TIC vertes et la radio cognitive”

Éducation

un projet sur l’utilisation des formats de visualisation 3D-stéréoscopiques pour des cours en ligne, avec la participation d’étudiants en master (MOOC-3D)

Une plateforme ouverte pour fédérer des outils de mise en ligne des cours (COCo)

13 projets de recherche: (voir le lien pour les détails).

BOWI (Body World Interaction) :

Accurate gesture and body movement estimation using very-small and low-power wearable sensor nodes.

Usages, short-range geolocation, antennas and propagation, protocols and cooperative communications

RFID – Pervasive :

Next Generation RFID Tags for Innovative Pervasive Services and non-predictable conditions of use

LIMAH :

Building hyperlinks from contents, technical and usage viewpoints

PREDICTIVE

Predictive models for patient personalized treatment management, in the context of adaptive radiotherapy

HEMISFER

Coupling functional and metabolic information from Magnetic Resonance Imaging and Electro-Encephalography to enhance neurofeedback protocols used for psychiatric disorders

http://www.cominlabs.ueb.eu/themes/project/

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S3PM

Synthesis and Simulation of Surgical Process Models

Toward surgery monitoring

Toward teaching surgery on simulators

Neural Coding :

Identification of brain circuits from real EEG data recorded with a high spatial resolution

Application of Claude Berrou’s mental information theory

SENSE :

Sparse neural coding for smart vision systems

Application of Claude Berrou’s mental information theory

TEPN :

Toward Energy Proportional Networks, energy models and optimization

EPOC :

Energy proportional and opportunistic computing systems, the case of data centers

Comin Web :

Science & Competence Warehouse, social network

Building activity reports

Monitoring activity and work in progress

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7.2 Focus: projet Predictive, Renaud de Crevoisier

Modèles prédictifs de toxicité et de contrôle local après radiothérapie, Renaud de Crevoisier (LTSI)

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Première direction de travail

Cette approche permet de prédire le risqué du cancer et permet de décider ou non de l’augmentation de l’intensité du traitement, de façon personnalisée.

Seconde direction de travail : cancer de la prostate, Rectal normal tissue complication probability modeling after radiotherapy for prostate cancer

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Le but est de prédire le risque de complication. Développer des modèles prédictifs pour prédire le risque de toxicité induisant le saignement rectal.

1. To test an original method (Independent Component Analysis (ICA) to predict late rectal bleeding in prostate cancer radiotherapy taking advantage of the rectal DVH

2. To compare the performance of this new model with the standard NTCP model

Conclusions

✔ Promising approach which achieved a good performance (ICA) prediction

✔ Highlighted the benefits of including clinical factors

✔ a new variable computed thanks to the rectal DVH

Discussions

✗ Other toxicities (loose stool, acute toxicity) and organs (bladder)

✗ Larger data base of patients → more robust classifiers

✗ To compare our approaches with those obtained with other models

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7.3 Focus: projet SecCloud, Thomas Jensen

Quantitative information flow analysis against web tracking, Thomas Jensen (Inria)

Les mash-ups (pages Web obtenues par combinaison de pages) sont de plus en plus répandus

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7.4 Focus: projet BoWI, J-Ph. Diguet

Self-Adaptive Computing Architectures for Zero-Power Body Sensor Networks, J-Ph. Diguet, Lab-STICC

Technical challenges :

Cross-layer approach taking advantage of diversity and redundancy.

1. Accurate short-range geolocalization based on distributed multiple sensor fusion: IMU + Radio.

2. Self-powered and self-adaptive computing platform

3. Channel propagation modeling and adaptive antennas

4. Dynamic protocols, cooperative communications and coding

5. New body-world interfaces exploiting the BoWI concept for digital citizens.

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Etat de l’art en matière de captation du geste

Présentation du projet

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Nouveaux résultats

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On fait un dictionnaire de signaux multidimensionnels pour les différent mots de l’alphabet gestuel.

Algorithmes : chaque nœud peut communiquer avec ses voisins et en déduire une estimation de la distance ; une algorithmique distribuée permet de d’identifier la posture la plus probable.

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• Promising results: Redundancy to compensate radio inaccuracy

• Improve signature information content with other parameters:

High Order statistics

Gravity/Quaternion vectors

Prediction (inter-posture correlation)

• Ongoing work on different learning & classification methods:

Outlier elimination

Principal Component Analysis, Support Vector Machine, Neuron Networks

• Distributed algorithms

Parallel implementation on nodes

Node / Smartphone partitioning for communication minimization

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Conclusion :

• Challenging project:

RSSI Inaccuracy

Ultra Low power architecture : < 200µW from (Energy Harvesting)

Distributed system with limited communications (Power impact)

• Opportunities

Adaptation (motion, correlation vs communication cost, etc..)

Redundancy

Operational Zyggie prototype for research (algorithms, communication, radio)

Multidisciplinary team

7.5 La plateforme CominWeb par Albert Benveniste et William Dedzoe CominLabs a pour projet particulier le développement d’une plateforme coopérative offrant des fonctionnalités avancées (portail de compétences, suivi de travaux, rapports d’activité, entre autres). Le projet et son avancement actuel vous seront présentés.

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mARC est une technologie “big data” recherchant à la volée des corrélations dans une base de documents

Sans apprentissage supervisé

Sans ontologie

Sans paramétrage

On cherche à l’utiliser pour

Faire du clustering sur une BD de documents

⇒ Rapport d’activité “automatique”

Corréler au mieux un document à une BD de documents

⇒ Recherche de compétence

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Vision à plus long terme :

CominWeb sous Liferay. Abritera:

Le site public de CominLabs

Les sites privés des actions CominLabs

CominWeb to become a joint open platform

b<>com,…

Other Excellence Centers (Labex)

Education

Some of its services find their ways in research organizations (ex: instrument HAL at Inria, CNRS, schools…)

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CominWeb to remain a research platform hosting innovative services


Plusieurs questions concernent CominWeb, en particulier sur les questions d’éthique que cela pose.

8. LABEX CAMI, Lotfi Senhadji, Pascal Haigron, Eric Stindel

8.1 Présentation générale, Lotfi Senhadji On présentera très brièvement le LABEX et comment il fonctionne. Puis on passera en revue les points et questions scientifiques qui constituent des interfaces possibles avec les autres LABEX ou IRT présents.

Gestes Médico-Chirurgicaux Assistés par Ordinateur

7.5 M€ sur 8 ans

146 personnes dont 60 permanents

14 doctorants « CAMI », thèses en co-tutelle impliquant au moins deux laboratoires

Vision : Une approche intégrée des interventions médico-chirurgicales permettra une rupture en terme de qualité d’intervention, mesurée par le bénéfice patient et le taux de pénétration des technologies d’assistance en routine clinique.

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Perception augmentée :

• Besoin de nouveaux capteurs

• Introduire les données préopératoires dans le champs opératoire via la réalité augmentée

• Développer de nouvelles approches de fusion d’information

Décision augmentée : Inventer de nouvelles méthodes pour modéliser les conséquences d’une intervention

• Prendre en compte les informations biomécaniques et biophysiques (planning augmenté),

• Modéliser le processus opératoire (Augmenter la sécurité)

• Analyser en temps réel les performances de l’intervention (contrôle des procédures interventionnelles)

Action augmentée : Développer de nouvelles solutions de navigation et de robotique chirurgicales

• IHM pour la navigation

• Miniaturisation d’outils robotisés

• Développement de systèmes de guidage et de contrôle du geste

Formation augmentée : Développer de nouvelles méthodes d’apprentissage centrées sur l’utilisateur, comprenant :

• des modèles pour l’apprentissage

• des simulateurs

Projets intégrés, 1 par an

• Transfert de technologie sous la forme de :

– Démonstrateurs utilisés cliniquement

– Produits industriels

• Cibler un domaine précis sur lequel des résultats transférables à cours et moyen termes sont raisonnablement envisageables.

Deux projets en cours:

• P.I. n°1 : Augmented Surgical Endoscopy

• P.I. n°2 : Perception and Modeling of Medical Activities during Interventional Procedures for X-ray Safety Monitoring

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8.2 Focus: Perception et décision augmentées ; P. Haigron, LTSI Axes forts dans le Labex CAMI :

• Conception de nouveaux capteurs

• Adaptation / intégration de capteurs à l’environnement interventionnel

• Importation de données complémentaires (pré-opératoires, modèles, connaissances) dans le champ opératoire au moyen de techniques de réalité augmentée.

• Association de données multimodales au travers d’approches innovantes.

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8.2.1 Perception augmentée

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8.2.2 Décision augmentée Axes forts dans le Labex CAMI :

• Prise en compte des composantes biomécaniques et biophysiques (planification augmentée)

• Modélisation de la procédure interventionel (sécurisation du geste)

• Analyse temps réel des performances de l’intervention (contrôle des procédures interventionnelles)

Difficultés :

• Processus de décision à différents niveaux

o Stratégie thérapeutique : choix de la meilleure option

o Planification préopératoire

o Suivi et adaptation per-opératoire

o Analyse post-opératoire pour le cas traité ou d’autres cas

o Processus de décision plus ou moins raisonné / réactif (analyse court – long terme)

• Décision étroitement liée à l’analyse du rapport bénéfice / risque

• Processus hétérogène qui dépend du type de procédure clinique

• Approche pluridisciplinaire

o De nombreux acteurs impliqués dans le processus de décision

o L’interprétation des données dépend fortement des facteurs humains

o Le patient est dans la boucle

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8.2.3 Apprentissage augmenté • Apprendre : oui, mais quoi?

o Une procédure médico-chirurgicale et les connaissances qui sont nécessaires à sa planification et à sa réalisation

• Besoins :

o Description (à quel niveau?) de la procédure et identification des connaissances connexes

o Identification des « habiletés » requises

o Définition de la qualité d’un geste

o Capacité à mesurer cette qualité

o Capacité à simuler le geste

o Modélisation de l’apprenant, de ses connaissances et de ses progrès

o Adaptation des « leçons » au niveau et aux difficultés de l’apprenant

• Démonstration du « service éducatif attendu » et du « service éducatif rendu »

8.3 Focus: Action augmentée et service médical rendu, E. Stindel, LaTIM

1. Conception de systèmes mécatroniques adaptés :

• Aux contraintes du bloc opératoire (stérilisabilité, compacité, etc.)

• Aux contraintes anatomiques (dispositifs mini-invasifs, chirurgie à port unique, NOTES).

• Aux contraintes des technologies environnantes (compatibilité IRM, CT Scan etc.)

2. Couplage avec les imageurs médicaux :

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• Recalage, navigation

• Asservissement visuel (guidage automatique temps réel)

• Réalité augmentée, multimodalité (cf : augmented perception)

3. Interaction :

• Navigation, IHM.

• Télémanipulation et comanipulation : chirurgien dans la boucle de contrôle.

• Contrôle des efforts d’interaction.

Articulation avec la plateforme nationale de robotique médicale de l‘EQUIPEX ROBOTEX

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Service médical rendu

Intérêt de la structuration en Labex :

• 15 ans de pratique

• Champs thématique élargi

• Réseau 6 CHRU immédiatement mobilisables

• Chaque CHRU à son propre réseau

• Maillage national

• Savoir-faire s’appuyant sur :

• CIC IT

• CIC P

Au total 2700 patients inclus dans les études cliniques, sur 15 ans, par les partenaires de CAMI.

(Mais moins de 10% des patients bénéficient de ces technologies faiblement invasives.)

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Les procédures de qualification des technologies développées sur ce secteur sont largement héritées du médicament. Elles sont lourdes, contraignantes et souvent inappropriées (ex : étude avec population témoin subissant le traitement placebo).

Promotion par CAMI de nouvelles méthodes d’évaluation.


Claude Jard : quid de l’aspect formation ? Il couvre à la fois la formation professionnelle du chirurgien et la formation des étudiants. L’aspect formation professionnelle concerne plusieurs professions en fait, pas seulement les chirurgiens.

Anne-Marie Tréguier : je voudrais en savoir plus sur les processus d’attribution des chaires ? Le CDD sur 2 ans de 350k€ est-il suffisamment attractif ? Démocratie : il y a un comité de direction qui se réunit en visioconf 1 fois par mois. L’idée est que sur la durée du Labex chacun des centres soit servi de manière équivalente, dans la durée. Il s’agit aussi de réagir aux opportunités ; incite à être attractif. Pour le montant du financement, on procède parfois à des compléments de financement.

Dominique Massaloux : je connais bien le lien entre CominLabs et CAMI. Mais j’aimerais dégager des adjacences auxquelles on n’aurait pas pensé, avec des partenaires se situant en dehors du LTSI et du LATIM (réalité augmentée, capteurs antennes, acceptabilité SHS). Lotfi : Fort enjeu autour des capteurs, d’autres labos de CominLabs pourraient être concernés. Egalement pour mesurer les gestes du praticien, pas seulement pour les patients ; nouvelles interfaces ; capteurs sans contact…

9. IRT Jules Verne, Stéphane Cassereau, André Quinquis

9.1 Présentation générale, Stéphane Cassereau La présentation générale sera plus étoffée que pour les LABEX, particulièrement en ce qui concerne les modalités de fonctionnement et l’organisation. On passera en revue les points et questions scientifiques qui constituent des interfaces possibles avec les autres LABEX ou IRT présents.

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• Un centre de recherche piloté via une feuille de route à 10 ans co-construite avec ses membres

» Dédié aux technologies du Manufacturing

» Au service de 4 filières : Aéronautique, Navale, Energie et Transport terrestre

• et autonome pour :

» Mener des activités de recherche technologique

» Constituer et gérer sa PI, ses équipements et ses chercheurs

» Mettre en place et exploiter des plateformes de recherche

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Enjeu Aéronautique : comment monter significativement les cadences de production ?

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Forte attractivité du site de l’IRT dans le domaine des matériaux. Associer aux grands groupes de l’IRT des PME dont c’est le métier de développer de nouveaux outillages et technologies de production.

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Recherche concentrée sur les TRL 4-6. Recherche propre, collaborative, et sous contrat. Pour l’amont, chaires Jules Verne. En aval des TRL 6 on accompagne les industriels qui le souhaitent vers les marchés.

On veut que ces grands équipements soient flexibles, qu’ils puissent être upgradés. Il faut prévoir les compétences nécessaires à leur fonctionnement.

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Intervention sur la formation a tous les niveaux, y compris les lycées techniques. Création sur le site de l’IRT un centre de formation mutualisé, sous la forme d’atelier-école.

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9.2 Focus: usine du futur, André Quinquis L’IRT Jules Verne, centre de recherche mutualisé sur les technologies avancées de production développe une recherche précompétitive qui adresse plusieurs défis pour inventer une usine numérique virtuelle étendue, une usine d'assemblage intelligente, une usine verte et flexible, une usine étendue pilotée… La présentation exposera les principaux verrous identifiés par les membres de l’IRT et les illustrera au travers d’exemples empruntés des filières automobile, navale et aéronautique.

Définition de l’usine du futur :

Usine numérique virtuelle étendue

Simulation des Procédés de Fabrication et d'Assemblage

Réalité Virtuelle

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Maquettes numériques fonctionnelles - Bancs de tests

Connexion conception-fabrication

Gestion de configurations dynamiques

Cellule de Production Innovante (Pièces élémentaires)

Postes de travail intelligents

Collecter les informations durant le cycle de fab + Traçabilité

Fabrication directe

CND Automatisés, sans contact

Usine d'assemblage intelligente

Simplifier l'information aux operateurs, Réalité augmentée

Procédés d'assemblages (FSW , hybride métallique/composite,…)

Robotisation et interface homme-système

Outils intelligents portatifs (contrôle, fabrication, réparation)

Collecter les informations durant le cycle de montage et d'essais + Traçabilité

Usine humaine, verte et flexible

Les hommes et les métiers de demain, attractivité, motivation

Usine verte

Modularité et flexibilité de l'usine (Reconfiguration)

Ingénierie des surfaces innovante (Traitement de surface, peinture, …)

Usine étendue pilotée

Pilotage des modifications

Modélisation et simulation de la chaine Logistique

Géolocalisation des composants de l'usine étendue

Flux automatisé et contrôlé

Lean du futur: le cockpit de l'équipe

Anticipation des risques industriels

Supply chain, entreprise étendue, planification dynamique

Autodiagnostic par intégration des composants de l'usine

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Technologies clé

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Exemple de projet : ACB est une PME qui développe ce type de procédé de soudage.

Aujourd’hui en cas de collage métal-métal, on ne sait pas simuler ou évaluer a priori le procédé, ce qui oblige au recours au CND et donc grève les coûts. On voudrait s’en affranchir.

Peut-on faire une modélisation du procédé de fabrication pour s’assurer de la qualité du produit sans avoir recours au CND. Ce sujet est un axe fort de l’IRT.

Monitoring des procédés :

Conception d’un système de capteurs mesurant les paramètres critiques lors de la réalisation d’un produit.

Bénéfices :

• Qualité traçabilité des paramètres en cas d’incident

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analyse automatique des root-causes

• Control in process de la pièce

• Suivi statistique des capabilités en temps réel

• Valorisation de l’humain sur les tâches à plus haute valeur ajoutée

• Amélioration de la maîtrise des procédés et de l’intégrité matière

Exemple de chaire JV de 5 ans sur ce sujet dont le titulaire est au CNRS:

Un autre sujet porte sur une technologie d’assemblage nécessitant une très grosse presse, faisant partie de l’outillage de l’IRT.

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Demain, le robot viendra au produit, et non pas l’inverse comme aujourd’hui ; donc, importance de la mobilité dans les robots.

Recours à la réalité virtuelle ou augmentée :

Description:

Solution technique de mise à disposition intuitive (type réalité augmentée) de l’information correspondant à l’opération en cours de la gamme de fabrication. Instructions de travail virtuelles et adaptatives

Bénéfices :

• Anticipation des erreurs de conception

• Réduction des temps de conception

• Amélioration de l’ergonomie des produits

• Amélioration des conditions de fabrication des produits & support de travail collaboratif

• Réduction du temps d’apprentissage,

• Diminution du CNQ (Cost of Non Quality),

• Garantie de la mise à disposition de l’information utile et à jour

• Donner à l’équipe des capacités d’autonomie et d’anticipation

• Maintenir l’être humain au cœur de la démarche de progrès dans une usine connectée et intelligente ; le robot ne fait pas tout.


Bruno Arnaldi : quel modèle de mise à disposition des personnes, en particulier académiques ? en phase de démarrage de l’IRT, mise à dispo projet par projet ; y compris pour les académiques ; mais, compte tenu des délais, démarrage avant que ces contrats de mise à dispo ne soient finalisés. Quid de l’attractivité pour les académiques de ce modèle ? il y a eu des hésitations au début ; pas réussi les mises à dispo massives qui étaient souhaitées ; aujourd’hui, l’IRT étant installé, les crispations se sont atténuées ; en général, les académiques apportent une expertise pointue sur un domaine et des idées en rupture ; les académiques portent les travaux d’état de l’art ;

Claude Labit, sur les PME : le GIE-PME est-il une structure ouverte ? peut-on rejoindre ce GIE après le démarrage de l’IRT. Oui, mais dans une logique de long terme, pas au coup par coup. JV veut lancer des projets associant des PMI/PME entre elles sans nécessairement avoir des grands groupes associés depuis le début. Quid du nombre de projets d’entreprises accompagnés (100/an affichés) ? on cherche à la fois à faire sortir en jeune société des idées produites dans l’IRT, mais aussi à attirer des candidats à fondation dans l’orbite de l’IRT.

Claude Jard : interrogation avec la communauté informatique ; impliquer les business process, la logistique ; peut-on étendre dans le futur l’IRT à ces sujets ? ces sujets sont plus traités par Systemics sur les aspects systèmes.

Pierre Janin : analogie entre usine du futur et salle d’op du futur ? plein de mots-clé ? est-ce seulement superficiel ?

Dominique Massaloux : a vu apparaitre un gros projet de 2M€ dans lequel est mis du budget de l’IRT et d’autres ? Qui ? L’IRT est un pot commun, projet par projet et chaque Euro est identifié. Sur chaque projet, on peut avoir des apports spécifiques. Question concernant la PI vis-à-vis des PME : comment ne pénalise-t-on pas la PME qui va développer ? Aujourd’hui dans les projets démarrés la PI est à l’IRT ; mais les PME ont priorité voire exclusivité dans les droits d’exploitation. On essaie un nouveau régime de co-propriété par lots, pour certains lots on laisserait la PI à la PME. On peut rétrocéder la PI à des entreprises, en particulier pour les start-up.

Patrick Bouthemy : comment renouvelez-vous votre roadmap ? est-ce décidé en autonome par l’IRT ? ou bien les partenaires ont-ils la main ? avez-vous des activités de type Labex en parallèle ? oui, nous faisons un mélange de tout ça. Les ingénieurs recrutés ont vocation à faire les deux mouvements entre recherche

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et industrialisation : bottom-up et top-down. Parfois on sensibilise les académiques aux besoins long terme des grands industriels.

Albert Benveniste : matériaux composites, on travaille beaucoup sur les caractéristiques du matériau ; quid du CND et SHM ? comment fait-on la modélisation pour l’automaticien ? envisage-t-on de noyer des capteurs dans les composites, avec l’effet de rupture sur les systèmes ? Il existe un projet sur l’injection 3D de capteurs dans les composites ; quelle géométrie ? quelle fonctionnalisation ?

Albert Benveniste : étudiez-vous le passage de la modélisation pour les concepteurs de matériau vers la modélisation pour l’automaticien ?

Claude Labit : l’IRT a-t-il une position sur la relation PdL-Bretagne ? Pas très concernés par le pavage en régions, vocation plus large. Mais a priori intéressés à avoir un socle large sur l’ouest. Au niveau industriel, le domaine est national, pas régional ; l’espoir peut-être d’attirer, grâce à l’IRT, des centres de recherche des automobilistes. Nous sommes intéressés à croiser les cultures avec le monde des STIC, même si on ne couvre pas l’usine numérique dans son ensemble (avec la partie business processes et logistique).

10. 13h30-15h30: débriefing

10.1 Thématiques d'intérêt commun MER-Lebesgue : interactions entre systèmes dynamiques, multi-échelle, turbulence et régularité émergente, assimilation de données et estimation de paramètres

MER / b<>com / CominLabs transmission en milieu sous-marin

Lebesgue-CominLabs

Lebesgue-IRT ????

b<>com / MER / CominLabs

• grosses données

• Réseau de capteurs (côtiers)

• fusion de données résultant, assimilation

b<>com / Lebesgue / CominLabs sécurité

Secteur santé : capteurs complémentaires à l’imagerie classique, CominLabs (IETR/Foton) ; chercheurs présents dans b<>com

Nota : JV ne développe pas ses capteurs, sauf cas spécifique

JV / simulation, réduction de modèle, multi-physique / multi-échelle : question à Lebesgue ???? et MER ??

IHM Cobotique et IHM : JV et CominLabs, b<>com( ?), réalité virtuelle et augmentée

Thèmes transversaux : modélisation, simu, « maison de la modélisation » façon Grenoble

10.2 Synthèse

Modélisation, Lebesgue (Arnaud Debussche):

• RV avec MER

• Multi-échelle avec JV, particulièrement pour les composites

• Autres ???

• Réfléchissez à comment vous voulez offrir quoi à la communauté (maison de la modélisation)

• Offres de stage

Big data, assimilation, fusion (Bertrand Chapron ?)

• MER

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• b<>com

• CominLabs, algo

• CAMI/CominLabs, santé

• Maths & Info ; créer/déplacer communauté sur le volet stats

Réalité virtuelle et augmentée (Bruno Arnaldi)

• JV, conception petits systèmes, cobotique, y compris le son

• MER : modélisation d’un ensemble animaux/plancton/détritus dans la turbulence

• CominLabs

• b<>com

• Exploration et visu d’un grand ensemble de données et interaction

• Santé

Santé (Lotfi)

• CAMI

• CominLabs

• b<>com

• Faire de l’adjacence un avantage

Formation ?

????

10.3 Modalités Coopérations sur le mode : chacun finance chez soi. On doit aussi envisager de répondre ensemble à des appels à projets (exemple: ANR Mathinterre).

Le labex Lebesgue a des financements pour des accueils de chercheurs.

Le Labex MER a moins de souplesse que CominLabs pour financer des projets car les programmes des axes de recherche sont déjà définis. Les projets de chaires ne sont pas encore tous finalisés (pourrait-on proposer une chaire partagée sur un gros sujet d’intérêt commun ?)

CominLabs et CAMI / b<>com : point de synchro en 2015, à préparer fin 2014

Partage de plateformes?

La réflexion sur les coopérations pourra continuer dans le cadre de la construction du dossier IDEX.

??Pérenniser ce type d’interaction ??

10.4 Points d'action Liste de diffusion des politiques et autres.

Prendre un RV sur la formation : non, on laisse l’initiative à la préparation de l’IDEX

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Dominique MASSALOUX Directrice Scientifique Adjointe INSTITUT TELECOM - TELECOM BRETAGNE, CS 83818 29238 BREST CEDEX FRANCE Tel : +33 (0)2 29 00 12 60 Mobile : +33 (0)6 30 03 80 30 e-mail : [email protected] Albert BENVENISTE Directeur de Recherche CENTRE DE RECHERCHE RENNES - BRETAGNE ATLANTIQUE CAMPUS DE BEAULIEU - 35 042 RENNES CEDEX FRANCE Tel : +33 (0)2 99 84 72 35 Fax : +33 (0)2 99 84 71 71 e-mail : [email protected]

journées ouest irt/labex 16-17 décembre 2013,...

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