Les actualités de l’INRIA
L’INRIA, l’Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique a pour vocation d’entreprendre des recherches fondamentales et appliquées dans les domaines des sciences et technologies de l’information et de la communication (STIC). L’INRIA est un acteur majeur dans le développement des STIC en France.
http://www.inria.fr/actualite/actualites-de-l-inria/%28view_mode%29/rssAu carrefour des sciences informatiques et de la musique
Déléguer à l'ordinateur non seulement l'interprétation, mais aussi l'écriture musicale: telle est l’idée qui régit la création de la nouvelle équipe de recherche musync. avec l'objectif de cerner au plus près l’activité humaine complexe du compositeur et de l'interprète. l’ordinateur peut déjà se placer en position d’interprète des programmes informatiques sur la scène, avec les musiciens. pour y arriver, il doit être doté d’une capacité d’écoute et de synchronisation avec les musiciens, afin que ses actions (réactives) soient déterminées en temps réel. et cela malgré d'éventuelles erreurs des musiciens, des perturbations de l’environnement ou bien des problèmes liés à l'ordinateur lui-même! c'est le défi scientifique et artistique relevé par le logiciel antescofo, remarqué en 2011 le jury du magazine la recherche (prix spécial). ce logiciel s’utilise comme un accompagnateur automatique. il est intervenu dans la production d'œuvres inédites de compositeurs et artistes de l’ircam. musync porte cette aventure scientifico-musicale plus loin encore. elle associe ainsi deux approches importantes en informatique musicale : l'écoute artificielle : reconnaissance et extraction des données musicales en temps réel depuis un signal audio (en utilisant des techniques de traitement du signal et d'apprentissage statistique) la programmation synchrone réactive en informatique musicale le couplage de ces deux thématiques, souvent considérées comme distinctes, est au cœur de la pratique musicale (de la composition à la performance). il peut ainsi ouvrir le champ des possibles dans l’interaction musicale homme-machine. il permettra également de résoudre des problèmes intéressants en modélisation. les sciences informatiques et les mathématiques sont donc au coeur de ces recherches. grâce à leur déploiement dans les objets numériques quotidiens (appareils photo, tablettes numériques, etc), les modèles d’apprentissage automatique d'une part, et les langages et modèles de programmation temps réel et concurrente d'autre part, sont arrivés à une certaine maturité ces dernières années. mais leur application en musique a connu un léger retard, expliqué par la complexité temporelle des signaux musicaux. cette complexité remet en question la définition et la validité mêmes de ces modèles évolués. l'équipe musync se donne pour mission, grâce à l'intervention de chacun de ses partenaires, d'expliciter et de redéfinir ces modèles fondamentaux. en savoir plus sur l'équipe musync : logiciel antescofo - © ircam l'équipe musync est aujourd'hui composée de trois permanents : arshia cont, cr ircam ; jean-louis giavitto, dr cnrs ; florent jacquemard, cr inria, et deux doctorants. c'est une équipe commune cnrs, inria, ircam, umpc, hébergée à l'ircam. elle va prochainement coordonner le projet anr inedit avec le grame (lyon), et labri (bordeaux), sur l’écriture et l’interaction. des collaborations sont également en cours avec : l'équipe-projet inria parkas (commune avec l’ens) et les spécialistes des langages de programmation dans l’embarqué des laboratoires spécialistes de l’apprentissage automatique et modélisation mathématique comme uc berkeley, uc san diego, et aussi thales research et lix avec qui l ‘équipe organise des séminaires sur la géométrie de l’information dans leurs locaux.
Jacques Marescaux : « Les sciences du numérique ont révolutionné la pratique chirurgicale »
Entretien avec jacques marescaux, président de l’institut de recherche contre les cancers de l’appareil digestif (ircad), à strasbourg, et porteur du projet d’institut hospitalo-universitaire (ihu) mix-surg. quand et comment les sciences du numérique sont-elles entrées dans vos pratiques et dans votre activité de recherche à l’ircad?jacques marescaux : les sciences du numérique se sont imposées avec la chirurgie laparoscopique ou mini-invasive. on ne travaillait plus en regardant le patient mais une image sur un écran. c’était une véritable révolution. ensuite, lorsque j’ai créé l’ircad en 1994, j’ai visité l’équipe inria de nicolas ayache et j’ai pu y découvrir des logiciels qui permettaient de voir l’évolution de la sclérose en plaques. tout d’un coup, j’ai réalisé qu’un logiciel offrait la possibilité d’introduire une certaine rigueur dans une démarche très empirique. j’ai recruté un directeur pour le département d’informatique qui venait de cette équipe inria pour contribuer à la recherche sur la réalité virtuelle et la robotique chirurgicale qui débutait à l’ircad. quels types de recherche avez-vous menés dans ce domaine?j.m. : nous avons beaucoup travaillé par la suite sur le clone digital du malade, c’est-à-dire sur la reconstruction en 3d de l’organe à opérer. cela permettait de faire une classification des gestes chirurgicaux et de faire des simulations pour déterminer où placer au mieux les microcaméras et les instruments pour éviter qu’ils ne se gênent mutuellement pendant l’intervention. cette imagerie virtuelle, tout à fait nouvelle, a transformé notre quotidien. par exemple, aujourd’hui, le chef du département des sciences informatiques est présent tous les matins à la réunion de service pour montrer la reconstruction 3d du malade à opérer, la planification opératoire, la voie d’abord assurant le meilleur geste possible. c’était tout simplement inimaginable il y a 15 ans ! quels autres progrès attendez-vous aujourd’hui des sciences du numérique en chirurgie mini-invasive ? J.m. : nous n’en sommes qu’aux balbutiements ! nous cherchons en particulier à améliorer la simulation et la planification afin de rendre le geste semi-automatique puis automatique. nous devons également développer une robotique dont le fonctionnement sera compatible avec le champ magnétique de l’irm qui est l’appareil clé du bloc opératoire. je suis convaincu qu’une autre révolution de la chirurgie passera par le fait d’avoir accès à toutes sortes d’images pendant l’intervention elle-même. et cet objectif ne peut être atteint qu’avec des chercheurs comme ceux d’inria, qui arrivent à numériser l’ensemble de la procédure. qu’est-ce qui fait le caractère exemplaire de l’ihu mix-surg?j.m. : c’est le fait de réunir en un lieu unique l’ensemble des acteurs intéressés par les innovations dans le domaine. cette approche globale permet d’inclure du travail d’ingénieur, de l’analyse économique et d’impact mais aussi d’avoir la capacité d’organiser un transfert de technologie rapide. cette capacité de transfert est décuplée par les compétences de l’ircad qui forme 4000 chirurgiens de 94 pays par an et offre donc une plateforme exceptionnelle pour la validation des nouveaux appareillages et logiciels, et facilite leur dispersion. cette conjonction est unique au monde et attire de ce fait de très grands noms comme thomas krummel, chairman de stanford university, qui sera président du conseil scientifique de l’ihu, ou lee swanström, chirurgien à l’université de portland, qui sera le responsable du transfert technologique de l’ihu. l’autre point fort de mix-surg est de pouvoir mettre des informaticiens en contact direct et permanent avec les patients, les chirurgiens, les radiologues, les oncologues. pour moi, inria est en parfaite adéquation avec l’esprit d’entrepreneur et de transfert de technologie de l’ihu. nous partageons la même vision, travailler avec les chercheurs inria est donc très facile.
Mettre les compétences d’Inria au service de la chirurgie du futur
Inria participe à trois projets d’institut hospitalo-universitaire (ihu) sur les six retenus dans le cadre du programme « investissements d'avenir » lancé par le ministère de l'enseignement supérieur et de la recherche en 2010. coup de projecteur sur mix-surg, l’institut dédié à la chirurgie micro-invasive guidée par l’image à strasbourg, avec stéphane cotin, responsable de l’équipe shacra, très impliquée dans le projet. quel est l’objectif de l’ihu mix-surg ?stéphane cotin : l’objectif des ihu est de renforcer l’activité de recherche autour de l’hôpital sur des thématiques très spécifiques et pour lesquelles il existe déjà une compétence reconnue. strasbourg est réputée pour son expertise en chirurgie laparoscopique abdominale et pelvienne, notamment à travers l’ircad présidé par le professeur jacques marescaux. dans ce cadre, mix-surg entend développer et mener jusqu’à leur commercialisation des technologies d’aide à l’intervention chirurgicale. ces transferts passeront par les industriels partenaires des projets ou par des start-up créées à cet effet. un aspect intéressant de cette démarche est d’intégrer une analyse d’impact coût-efficacité : pour être poursuivies, les technologies devront auparavant faire la preuve de leur vertu pour le patient mais aussi de leur avantage pratique pour les chirurgiens et ne pas induire un surcoût disproportionné aux bénéfices escomptés. comment s’inscrit inria dans ce nouvel ihu ?s.c. : inria est membre fondateur de mix-surg. son rôle est central car l’orientation de l’ihu est très technologique. cette implication d’inria est somme toute assez naturelle car nous travaillons ensemble depuis des années. par exemple, nicolas ayache, qui est responsable de l’équipe asclepios et membre du comité scientifique de l’ihu, et moi-même avons travaillé sur le premier projet qui conjuguait chirurgie et informatique avec le professeur jacques marescaux il y a un peu plus d’une dizaine d’années. la chirurgie mini-invasive se pratique depuis les années 1990, qu’est-ce qui fait l’originalité de l’approche développée dans cet ihu ?s.c. : cette approche intègre l’imagerie, la simulation et la modélisation, voire la robotique. prenons l’exemple de la chirurgie laparoscopique du foie qui concerne directement notre équipe. aujourd’hui, grâce à une microcaméra, le chirurgien voit la surface du foie mais pas le réseau vasculaire, qu’il doit éviter de sectionner, ni la tumeur interne qu’il veut enlever. il doit estimer l’emplacement de la tumeur à partir des données du patient acquises avant l’intervention, et ce dans un contexte où le foie se déforme fortement. nous pouvons aider le chirurgien avec des techniques combinant simulation et réalité augmentée, c’est-à-dire en superposant à la vue du champ opératoire des informations qui lui permettront de voir, comme par transparence à travers le foie, où se trouvent la tumeur et les vaisseaux sanguins. pour être utile, cette information doit être réaliste et prendre en compte les déformations de l’organe qui résultent de l’action même du chirurgien. cela nécessite d’utiliser les modèles 3d des tumeurs et du réseau vasculaire issus des examens pré-opératoires et de les déformer virtuellement en temps réel pour qu’à chaque moment de l’intervention le modèle 3d superposé à l’image corresponde à la réalité. et l’apport de la robotique ?s.c. : cette convergence entre imagerie médicale, simulation et modélisation peut inclure un pan robotique. par exemple la radiologie interventionnelle utilisée pour traiter les tumeurs hépatiques consiste à introduire une aiguille ou une électrode à travers la paroi abdominale puis le foie jusqu’à la tumeur afin de la détruire par la chaleur, le froid ou un traitement médicamenteux. toute la difficulté est d’arriver à déterminer la trajectoire idéale de l’instrument puis de suivre, et éventuellement corriger, son déplacement lors de l’intervention. combiner l’imagerie avec ce qu’on sait faire en simulation et en robotique permettrait de piloter l’aiguille par un robot afin de mieux maintenir une trajectoire, avancer plus progressivement et synchroniser l’avancée avec des systèmes d’imagerie. là encore, il faut modéliser et simuler le foie qui bouge avec la respiration, se déforme quand l’aiguille le pénètre, etc. un projet très ambitieuxporté par l’université de strasbourg, l’inserm et le chu de strasbourg, l’ihu mix-surg débutera officiellement début 2012. d’ores et déjà de nombreuses personnes travaillent sur place, mais le bâtiment qui doit héberger l’ihu ne sera prêt que dans deux ans. avec 17 salles d’opération hybrides dédiées aux soins, à la formation et à la recherche, il permettra de réunir dans un même lieu des chercheurs, des cliniciens et des machines d’imagerie. environnement de travail unique et stimulant au milieu d’un espace universitaire et médical en plein essor, il attire déjà des personnalités du monde entier : 7 leaders du domaine médical et 33 industriels se sont engagés à participer activement au projet. la croissance du marché international des procédures hybrides mini-invasives étant estimé à 8% par an en moyenne (37 milliards d’euros en 2014), l’ihu favorisera également le développement de start-up françaises dans le domaine.
Nicholas Ayache : « Imagerie Médicale et Informatique : le patient numérique personnalisé »
Nicholas ayache est lauréat 2011 d’une bourse erc de 2,5 millions d’euros destinée aux chercheurs confirmés. engagé depuis de nombreuses années dans la recherche sur l’analyse et la simulation des images médicales, il va pouvoir aujourd’hui relever un défi de taille : concevoir des modèles numériques d’organes et de pathologies permettant d’intégrer les images médicales d’un patient et de simuler l’évolution de sa pathologie et la pertinence des traitements avant leur mise en œuvre. quel est l’objectif de la recherche que vous avez proposée à l’erc ?l’imagerie médicale a fait des progrès exceptionnels au cours des 30 dernières années. elle permet aujourd’hui de capturer les propriétés structurelles et fonctionnelles des tissus et organes à diverses échelles : macroscopique au niveau des organes; microscopique, au niveau des cellules, et même nanoscopique à l’échelle des molécules. la recherche actuelle en imagerie vise à aider le clinicien à analyser cette quantité toujours croissante d’informations en intégrant la totalité de ces données dans des images 3 d multimodales (obtenues par des techniques différentes) et multi-échelles. le projet erc medyma entend aller plus loin encore en intégrant également la dimension temporelle afin de prendre en compte les propriétés dynamiques d’un organe, par exemple le mouvement cardiaque, la dynamique d’une pathologie, comme la croissance d’une tumeur cancéreuse ou l’atrophie de régions cérébrales dues à la maladie d’alzheimer. dans le premier cas, l’objectif est d’être capable de distinguer le plus tôt et le plus précisément possible s’il existe une anomalie de mouvement. dans les deux autres cas, on cherche à quantifier la progression de la pathologie observée entre deux examens. il s’agit aussi de permettre aux personnels médicaux d’identifier plus rapidement l’efficacité d’un traitement pour en changer rapidement le cas échéant, voire d’estimer à l’avance, grâce à la simulation, le traitement le mieux adapté à la pathologie du patient. quelle est l’originalité du projet ? Le défi scientifique ?pour intégrer toutes ces données, nous proposons d’ajuster des modèles biophysiques afin de les rendre spécifiques à chaque patient. ces modèles génériques sont ainsi personnalisés grâce aux images médicales. ils sont construits à partir des propriétés physiques et biologiques des organes ou tissus, en tenant compte de la variabilité statistique existant entre les individus. un point original du projet erc medyma est la construction d’images médicales de synthèse à partir de ces modèles biophysiques. ces images synthétiques permettront de valider les algorithmes d’analyse mis au point pendant le projet, mais aussi de concevoir de nouveaux algorithmes d’analyse s’appuyant sur des méthodes modernes d’apprentissage informatique. ces images synthétiques devront donc être les plus réalistes possible : c’est un des grands défis scientifiques de ce projet! l’analyse informatique des images médicales, en exploitant des modèles biophysiques et statistiques du vivant, permet de mieux interpréter les examens médicaux du patient, simuler l’évolution d’une pathologie et prédire l’efficacité d’une thérapie. l’équipe asclepios a déjà développé en partenariat avec les équipes inria sisyphe, macs et reo un premier modèle biophysique du cœur en s’appuyant sur la géométrie de l’organe et sur ses propriétés électrophysiologiques et mécaniques. le projet erc medyma permettra d’améliorer ce modèle de cœur virtuel personnalisé afin d’aider à quantifier le mouvement normal et détecter les anomalies (trouble du rythme, insuffisance cardiaque, etc.). il pourra également être utilisé pour simuler une thérapie (ablation radiofréquence, implantation d’un pace-maker, etc.) et en prédire les bénéfices attendus pour le patient. en effet aujourd’hui environ 30% des patients appareillés ne bénéficient pas réellement de leur pace-maker. en oncologie - un autre de nos domaines d’application avec la neurologie et la cardiologie - on espère que les modèles permettront d’affiner la cible de la radiothérapie ou de la chirurgie en prenant mieux en compte l’infiltration non visible de la tumeur par la simulation. comment cette bourse va-t-elle vous aider dans cette entreprise ? La bourse erc permet de planifier sur une période plus longue que d’ordinaire et donc de réaliser une recherche plus fondamentale, avec très peu de contraintes administratives. elle financera principalement des doctorants, ainsi que quelques post-doctorants et ingénieurs car il s’agit surtout de recherche en algorithmique et en mathématiques appliquées avec un peu d’ingénierie logicielle. ce travail sera effectué au sein de l’équipe asclépios dont l’expertise - les chercheurs hervé delingette, xavier pennec, maxime sermesant sont impliqués dans le projet - contribuera au succès de l’entreprise. la bourse facilitera également le travail avec nos partenaires académiques et cliniques en france, mais aussi en europe et aux etats-unis, et en particulier avec les trois nouveaux instituts hospitalo-universitaires (ihu) français avec lesquels nous collaborons pour la modélisation du cœur (bordeaux), du cerveau (pitié-salpêtrière à paris) et de l’appareil digestif (strasbourg). des partenaires industriels seront également associés tout au long du projet. c’est un élément indispensable pour assurer un transfert effectif des innovations. créer des patients virtuels à la demandela création d’un modèle générique de patient au sein de medyma devrait constituer une rupture dans les capacités d’interprétation automatique d’images médicales et dans les pratiques cliniques. ces modèles, construits sur la base des propriétés biophysiques des organes et des connaissances sur les pathologies, permettent de créer des cerveaux, des foies et des cœurs virtuels et de simuler la survenue et l’évolution de pathologies comme des tumeurs, des arythmies, des atrophies, etc. ces images de synthèse pourront être générées à volonté et en très grand nombre pour établir des bases de données plus grandes et plus variées que les banques de données patients le plus souvent incomplètes et difficilement accessibles. par exemple, il est possible de faire croître des tumeurs en modifiant les paramètres de prolifération et d’infiltration afin d’obtenir une gamme très importante de cas intermédiaires. de telles bases sont intéressantes pour tester la fiabilité des logiciels d’analyse d’images et d’aide au diagnostic. elles le sont aussi pour entraîner les logiciels conçus pour affiner leur capacité de détection par apprentissage sur de nombreux cas. une autre application envisagée consiste à générer des images de synthèse couvrant le plus grand nombre de cas possible pour animer une version médicale de simulateur de vol pour les pilotes. les praticiens pourraient ainsi être confrontés, au cours de leur formation, à des situations extrêmes, très variées ou très rares qui leur assureraient une expertise aussi large que possible. lauréats 2011dans la catégorie "jeunes chercheurs", remi gribonval (metiss, rennes), andreas enge (lfant, bordeaux), xavier rival (abstraction, rocquencourt), erwan faou (ipso, rennes) ont reçu une bourse qui leur permettra de constituer une équipe. dans la catégorie "chercheurs confirmés", ce sont les projets de marie-paule cani (evasion, grenoble), nicholas ayache (asclepios, sophia antipolis) et dale miller(parsifal, saclay), qui ont été retenus par l'erc.
Marie-Paule Cani veut mettre la création virtuelle 3D à la portée de tous
Grâce à sa bourse advanced grant du conseil européen de la recherche (european research council, erc) destinée aux chercheurs confirmés, marie-paule cani, professeure d’université à l’inp de grenoble, financera pendant 5 ans des recherches sur le design de formes virtuelles animées dans le cadre de son équipe imagine commune à inria grenoble et au laboratoire jean kuntzmann (cnrs et universités de grenoble). elle espère rendre l’outil numérique aussi intuitif à utiliser que le papier et le crayon, et bien plus performant. qu’est-ce que le design par ordinateur de formes animées ?marie-paule cani : cela consiste à utiliser l’ordinateur et l’informatique graphique pour concevoir des formes tridimensionnelles en mouvement, des personnages, des prototypes industriels, des modèles virtuels scientifiques ou tout autre type de maquette numérique. rendre les outils de création numérique vraiment intuitifs est un domaine scientifique crucial. car aussi étonnant que cela puisse paraitre à l’ère du numérique, le papier, le crayon ou l’argile restent les outils préalables privilégiés pour l’ébauche de nouvelles formes, même pour celles destinées à être peaufinées dans un logiciel. pourquoi est-ce hors de portée ?m.-p.c. : créer ces nouveaux outils d’expression suppose de concevoir des méthodes centrées sur les utilisateurs, qui s’adaptent à leur capacité créative et non le contraire. cela impose de nouveaux types de modèles pour les formes en mouvement, capables de répondre de manière intuitive aux gestes d’interaction. comment pensez-vous pouvoir y parvenir ?m.-p.c. : nous avons déjà apporté une preuve du concept dans le cadre de mon ancienne équipe-projet evasion (2003-2011). nous avons conçu un modèle intelligent qui permet de dessiner rapidement des arbres réalistes dans des paysages virtuels : leur morphogenèse est imposée par leur silhouette, que l’utilisateur ébauche en 2d à plusieurs résolutions. les détails, créés en 3d, sont automatiquement répliqués sur l’arbre. mon but est d’appliquer ce type d’approche à une variété de domaines. par exemple pour créer des vêtements : en partant de simples croquis 2d sur des images de personnages, il s’agira de générer leur surface développable 3d, de retrouver leur patron et de les adapter automatiquement à d’autres morphologies. ma bourse erc me permet de financer 5 doctorants, 5 post-doctorants, un ingénieur pendant 5 ans et 30 mois de séjours de professeurs invités. pourquoi vous intéressez-vous à cette créativité virtuelle ?m.-p.c. : pour tout dire, en parallèle de mes études scientifiques, j’ai toujours été passionnée par le dessin et la sculpture. après mon agrégation de mathématiques, j’ai fait une thèse en informatique graphique. ce n’est donc pas un hasard si j’explore maintenant les possibilités de l’outil numérique pour offrir une plus grande créativité. créer un crayon virtuel expressif pour dessiner en 3d dans cet exemple, le créateur de vêtements esquisse un croquis qui est transformé pour habiller un mannequin en 3d - inria/evasion dans son projet erc baptisé expressive, marie-paule cani propose d’utiliser les outils numériques, ordinateurs ou tablettes graphiques, pour ébaucher puis affiner des formes en trois dimensions avec plus de réalisme et de simplicité qu’avec un crayon. au lieu de recourir aux techniques standards de l’informatique graphique conduisant à des logiciels requérant plusieurs années de formation, elle se propose de développer des modèles dynamiques de haut niveau : des représentations de formes et de mouvements capables de laisser le contrôle à l’utilisateur tout en l’aidant à obtenir le meilleur résultat possible. pour cela, elle devra marier l’informatique graphique, sous ses composantes géométrie et simulation, avec l’interaction homme-machine et les sciences cognitives. lauréats 2011dans la catégorie "jeunes chercheurs", remi gribonval (metiss, rennes), andreas enge (lfant, bordeaux), xavier rival (abstraction, rocquencourt), erwan faou (ipso, rennes) ont reçu une bourse qui leur permettra de constituer une équipe. dans la catégorie "chercheurs confirmés", ce sont les projets de marie-paule cani (evasion, grenoble), nicholas ayache (asclepios, sophia antipolis) et dale miller(parsifal, saclay), qui ont été retenus par l'erc.
Inria vous souhaite une très belle année
Inventer le nouveau monde numérique, c’est la mission et la volonté de tous nos chercheurs. en 2012, nous vous présentons tous nos vœux et vous invitons à poursuivre ensemble cette découverte… découvrez ce que pensent les français du numérique : 1re édition du baromètre « les français et le numérique »
Nos articles les plus lus en 2011
En 2011, l'actualité a été riche et variée dans le domaine des sciences du numérique. parmi les articles les plus consultés sur notre site, vous avez été très nombreux à vous intéresser aux thématiques liées à la sécurité des données, au rapport des français face au "nouveau monde numérique", à l'histoire d'internet ou encore à la réalité augmentée. autant de nouveaux enjeux et défis scientifiques à relever pour nos chercheurs ! anonymat sur internet : des identifiants très parlants anonymat sur internet - © tyler olson - fotolia.com le choix d'un identifiant peut avoir un impact sur les démarches marketing qui envahiront vos courriels. c'est ce que suggère un article publié dans la revue du mit et qui montre pour la première fois que l'identifiant lui-même peut fournir des informations sur son propriétaire. daniele perito, jeune doctorant italien dans l'équipe planète, a contribué à cette recherche, sous la direction de claude castelluccia, et a mis au point un outil permettant de tester les identifiants. les français & le nouveau monde numérique © 22 mars santé, industrie, transports, agriculture, communication, environnement… pas un domaine qui n’ait radicalement évolué grâce aux sciences et aux technologies du numérique. des inventions qui façonnent aujourd’hui les contours d’un « nouveau monde ». ce quotidien, à la fois invisible, multiple et omniprésent, soulève une question fondamentale : quelle compréhension les français ont-ils du monde numérique dans lequel ils évoluent ? les origines du « .fr » racontées par quatre pionniers © afnic en france, l’internet est né au sein du bâtiment 8 du centre inria paris-rocquencourt, qui hébergeait les jeunes chercheurs de retour des etats-unis. peu à peu, face au succès de ce nouveau moyen de communication, l’afnic a été créée pour gérer les noms de domaine, c’est-à-dire les adresses en .fr, plus faciles à mémoriser que l’adresse ip. clins d’œil des acteurs sur le contexte de cette naissance. dirk groten : "la réalité augmentée est le média de masse de demain" directeur de la technologie chez layar, société néerlandaise, dirk groten est intervenu au séminaire in’tech sur la réalité augmentée au centre de recherche grenoble rhône-alpes en avril dernier. il revient sur les perspectives d'avenir de la réalité augmentée et l'expansion rapide de son entreprise, layar. comment skyper sans être observé ? © alterfalter - fotolia.com skype est une solution de voix sur ip utilisée par des centaines de millions de personnes à travers le monde. des chercheurs inria (stevens le blond, arnaud legout et walid dabbous), en partenariat avec une équipe du polytechnic institute de new york, ont montré qu’un utilisateur malveillant pouvait porter atteinte à la vie privée de n’importe quel utilisateur de skype. la ville de demain sera conçue pour l’humain © inria / photo s. tetu - la company etalement des villes, pavillonnaire, grosses voitures et hypermarché… le modèle dominant issu de l’imaginaire des années 1950 n’est plus adapté aux défis de notre temps. l’heure est venue de repenser la ville. débat entre michel parent, chercheur inria et roland castro, architecte et urbaniste. l’informatique et les sciences du numérique bientôt enseignées au lycée robert cabane est inspecteur général de mathématiques à l’education nationale, et animateur du groupe de travail qui a été mis en place pour coordonner la création des programmes d’informatique en terminale dispensés à la rentrée 2012. alors que démarre la phase de déploiement dans les académies, robert cabane met en lumière, à la sortie du séminaire de montpellier, l’importance de la collaboration avec inria et ses centres régionaux. tendances et défis des années 2.0 © suphakit73 - fotolia.com selon le baromètre inria/tns sofres 2011, près d’un français sur deux déclare ne plus pouvoir se passer des réseaux sociaux. cet engouement témoigne à lui seul du succès du web social, succès qui s’accompagne néanmoins d’une multiplication des données personnelles présentes sur la toile. maîtriser les outils d'interaction et contrôler son image sur le web deviennent ainsi des enjeux essentiels, autant pour les particuliers que pour les entreprises…et un défi scientifique pour les chercheurs. la recette des crêpes virtuelles : scientifique et ludique en réalisant un outil de simulation pour s'entraîner à faire des crêpes, des chercheurs rennais améliorent la gestion du retour de force quand des liquides sont impliqués dans le scénario. ces innovations intéressent tout autant l'univers du jeu vidéo que les fabricants de simulateurs médicaux. détail de la recette avec anatole lécuyer, chercheur inria au centre rennes - bretagne atlantique. la « massification » du web transforme les relations sociales © inria / photo s. tetu - la company nouveaux enjeux, nouveaux défis, nouveaux risques, nouvelles craintes… l’internet de demain, dont la recherche trace dès aujourd’hui les contours, est au cœur de nombreux débats concernant notamment la protection de la vie privée.
Inria collabore avec ALMA, le plus grand projet de radio-télescope du Monde
Inria et alma (atacama large millimeter / submillimeter array) conçoivent ensemble, avec la participation du cnam (conservatoire national des arts et métiers), les interfaces homme-machine de contrôle du radio-télescope révolutionnaire en phase de construction dans le désert d’atacama, au nord du chili. situé sur le plateau de chajnantor, à 5000 mètres d'altitude, l'observatoire donnera la possibilité aux chercheurs et astronomes d’étudier divers phénomènes sur la formation de l’univers. une fois achevé, il constituera le plus important observatoire astronomique au monde, avec 66 antennes de haute précision. cet ambitieux projet international compte avec la participation de différents pays d'europe, d'amérique du nord et d'asie, en collaboration avec la république du chili. l'équipe in situ d'inria et alma collaborent depuis 2 ans sur la conception et le développement des interfaces de contrôle du télescope. la complexité de ce télescope nécessite en effet l'utilisation de technologies avancées de visualisation interactive de masses de données. suite aux résultats fructueux de ces deux premières années de collaboration, michel cosnard, p-dg d’inria, et thijs de graauw, directeur d'alma, ont signé le 30 novembre dernier un protocole d’accord qui renforcera les liens entre ces deux institutions. cette coopération s’inscrit dans le cadre du ciric (communication and information research & innovation center) qu’inria s'apprête à ouvrir au chili début 2012, en collaboration avec 9 universités du pays.
Dale Miller : « Faire que la preuve soit universelle »
Bénéficiaire d’une bourse erc advanced grant destinée aux chercheurs confirmés, dale miller s’engage sur le difficile chemin de la preuve. son objectif : dans ce domaine très abstrait mais qui a un impact certain sur le monde réel, standardiser les systèmes de preuve et leur délivrer des certificats afin d’améliorer la confiance que l’on peut avoir en eux. dale miller en est convaincu : l’obtention du financement erc va les aider lui et parsifal, son équipe-projet, à avancer de façon significative sur le long chemin de la preuve. et cette avancée bénéficiera à tout le monde ! cette preuve est un peu le graal des chercheurs en sciences informatiques et mathématiques. comment prouver qu’un logiciel ou un circuit électronique fait bien ce qui est attendu de lui et qu’il le fait dans les conditions et conformément aux spécifications qui ont présidé à sa création ? Pour prouver la validité d’un programme de plusieurs millions de lignes de code, il faut parfois concevoir un nouveau programme, composé lui de plusieurs centaines de milliers de lignes de code… le sujet est loin d’être trivial. les systèmes numériques se multiplient et pas seulement dans les domaines des loisirs ou du divertissement, domaines dans lesquels l’utilisateur peut relancer lui-même son système en cas d’erreur ou se passer d’une fonction si elle est affectée par un bogue. aujourd’hui, des codes et des programmes pilotent, contrôlent, automatisent de nombreuses tâches qui ont un impact sur nos vies quotidiennes et qui ne tolèrent aucun dysfonctionnement. le lancement d’une fusée qui va larguer un satellite de communications supposé fonctionner de façon autonome pendant une quinzaine d’années doit être fiabilisé à 100%. de même, le monitoring de la température d’une couveuse ou du rythme cardiaque d’un patient qui vient d’être opéré du cœur ne supporte aucune défaillance. sans parler des avions de ligne, des systèmes de transactions bancaires, des télécommunications, etc. a cela s’ajoute la question de la sécurité, c’est-à-dire comment protéger tous ces objets numériques des virus et des attaques malveillantes. dale miller travaille sur ces sujets depuis longtemps. après un ph.d. en mathématiques à l’université de carnegie mellon, il est professeur et chercheur en informatique. d’abord aux etats-unis, puis en europe où sa matière, la logique computationnelle, bénéficie d’un grand intérêt des milieux de la recherche. edimbourg, glasgow, gênes, pise, sienne l’attirent tout particulièrement. mais c’est en france qu’il trouve son centre de gravité. cet américain marié à une italienne, s’installe en région parisienne en 2002 lorsqu’il devient directeur de recherche au centre inria de saclay et professeur à l’ecole polytechnique. son français n’est pas à la hauteur de son investissement dans la recherche hexagonale, « il faudrait que je quitte le labo si je voulais vraiment parler français ! », affirme-t-il. c’est vrai qu’il est quotidiennement entouré d'une équipe cosmopolite : un allemand, un américain, un indonésien, des néerlandais, italiens... et des français. et que la langue de travail dans la recherche reste l’anglais ! l’idée est de créer une place de marché où il sera possible d’échanger et de partager les systèmes de preuve élaborés ici ou là. il invoque la tour de babel, non pour parler du multilinguisme de son environnement, mais bien pour décrire la situation en matière de preuve. « il n’existe aucun standard dans ce domaine. chaque fois qu’il faut prouver qu’un système fonctionne, il faut un budget et un étudiant pour développer un vérificateur des preuves de propriétés du système. et encore, ce vérificateur est conçu ad hoc et il ne fonctionne que pour un seul système. parfois, il ne marche même pas pour la version suivante du système ! ». le contre-exemple le plus explicite est celui des fichiers texte : « depuis que quelqu’un a inventé le langage html, les fichiers peuvent être lus par n’importe quel navigateur. c’est ce à quoi nous voulons parvenir dans le domaine de la preuve.». son idée : faire de la « chimie informatique », c’est-à-dire utiliser les atomes d’inférences existants pour élaborer des molécules d’inférences. autrement dit, proposer des modules de systèmes de preuves certifiés pour pouvoir composer un système arbitraire… « l’idée est de créer une place de marché où il sera possible d’échanger et de partager les systèmes de preuve élaborés ici ou là ». pour parvenir à cela, dale miller envisage de délivrer des « certificats de preuve », c’est l’objet du projet proofcert qui lui a valu la bourse erc. « en fait, ce sujet est très abstrait, mais il a un vrai impact sur le monde réel et sur notre vie... », conclut-il. proofcert, certifier la preuve !pendant trois années, dale miller a peaufiné le projet proofcert dans différents colloques et auprès d’agences de financement avant de se voir attribuer la bourse erc advanced grant, soit 2,2 millions d’euros pour 5 ans à compter de janvier 2012. concrètement cela va se traduire par le recrutement de doctorants, de post-doctorants et d'invitations de nombreux chercheurs du domaine. très schématiquement, l’objectif de proofcert est de standardiser les systèmes de preuve, de les certifier, de les répertorier dans une bibliothèque et de les mettre à disposition sur une place de marché. « l’idée est d’instaurer une confiance dans les systèmes de preuve existants afin que les gens puissent échanger et partager leurs travaux dans ces domaines », explique dale miller, « un peu comme dans le domaine des virus et des antivirus, qui est aujourd’hui très dynamique et très coopératif ». lauréats 2011dans la catégorie "jeunes chercheurs", remi gribonval (metiss, rennes), andreas enge (lfant, bordeaux), xavier rival (abstraction, rocquencourt), erwan faou (ipso, rennes) ont reçu une bourse qui leur permettra de constituer une équipe. dans la catégorie "chercheurs confirmés", ce sont les projets de marie-paule cani (evasion, grenoble), nicholas ayache (asclepios, sophia antipolis) et dale miller (parsifal, saclay), qui ont été retenus par l'erc.
Expédition Tara : le plancton en dit long sur le climat
Samedi 5 septembre 2009. le bateau tara part de lorient pour une expédition de deux ans et demi sur les océans du monde entier. cette expédition est la première tentative d'étude planétaire du plancton marin. le but est de mieux connaître cet écosystème, en étudiant sa biodiversité et en comprenant mieux son rôle fondamental dans la régulation du climat. séquençage adn, bio-informatique, laurent noé, membre de l'équipe-projet bonsai revient sur l'expertise de son équipe dans cette aventure. quelles sont les thématiques de recherche de bonsai ?laurent noé : la bio-informatique a connu un important développement ces vingt dernières années. cette évolution s'est accompagnée d'innovations importantes en biologie moléculaire concernant les technologies de séquençage, le transcriptome, la protéomique, qui permettent d'accéder à une mine d'informations. ces données constituent une opportunité inédite d'élucider le fonctionnement du génome et de la cellule. l'objectif principal de bonsai est de développer des outils informatiques pour l'analyse des génomes et des séquences à grande échelle. cela inclut la définition de modèles combinatoires et d'algorithmes efficaces, la mise en œuvre dans des logiciels robustes et diffusés, la validation sur des données biologiques. la plupart de nos projets de recherche sont menés en collaboration avec des équipes de recherche de biologie. quel est l'objectif de l'expédition tara ? ©yann chavance / tara expéditions laurent noé : les scientifiques ont découvert récemment l'importance du plancton pour le climat : non seulement la population planctonique peut être affectée très rapidement par les variations climatiques dans sa taille et sa nature, mais elle peut à son tour influencer le climat en modifiant l'absorption du carbone. dans un contexte de changements physico-chimiques rapides, comme l'acidification observée aujourd'hui dans les océans, il devient urgent de prédire l'évolution des planctons. par ailleurs, ces micro-organismes génèrent des sédiments de plusieurs centaines de mètres à la surface des fonds océaniques qui nous permettent de revenir au temps des premiers océans sur terre et de comprendre l'histoire de notre biosphère. les données qui sont extraites vont être d’abord filtrées puis ensuite analysées. l'équipe bonsai "booste" le séquençage adn des planctons marins quel est le rôle de bonsai dans ce projet ?laurent noé : l'équipe bonsai s'inscrit dans le projet mappi, lui même interne au projet tara. le projet mappi regroupe quatre partenaires : le génoscope, le liafa, le lifl et l'irisa. les trois derniers étant des groupes de recherche en informatique dont l'expertise est complémentaire pour les données à traiter et les techniques a développer. en effet, chacun est spécialiste dans l'un des thèmes du projet: structures d'indexation, algorithmes sur les séquences, algorithmes distribués et parallèles, analyse de séquences biologiques, etc. ces groupes vont proposer de nouveaux algorithmes et développer des logiciels open source qui faciliteront l'analyse des échantillons transmis par le bateau tara toutes les huit semaines. le génoscope, l'un des partenaires majeurs du projet tara va d'abord séquencer les échantillons adn et arn de protistes marins (petits organismes eucaryotes présents dans le plancton) récoltés dans différents lieux à la surface du globe. ensuite, il faudra procéder au traitement bio-informatique. cependant, les logiciels existants utilisés par le génoscope ne sont pas adaptés aux besoins actuels du projet. les séquenceurs utilisés produisent d’énormes quantités de petites séquences, totalisant plusieurs terabytes. la masse de données à aligner et à assembler est si importante que cela représente le goulot d’étranglement de ces nouvelles technologies. les plus rapides logiciels actuels (tel que blast) ne sont pas capables de passer à l’échelle en terme de temps de calcul intensif. c'est à ce stade de projet qu'intervient bonsai, en essayant de rendre le filtrage plus rapide. l'objectif est de fournir des méthodes algorithmiquement plus efficaces, afin de faciliter et de rendre plus précise l'analyse des échantillons de planctons. comment procédez-vous ?laurent noé : l’idée principale est de savoir ce qu’on a dans cette "soupe", la quantité et le type d’individus à partir des échantillons d'adn et d'arn. or, les échantillons sont composés de millions de séquences. la difficulté majeure est d'assembler ces petits morceaux et de leur attribuer une espèce. il faut pour cela détecter les similarités ! c'est un problème éminemment compliqué à cette échelle. plusieurs méthodes pour cela : on fait une analyse globale, on recherche les similarités entre ces séquences et des séquences connues; on utilise un "classifieur", outil permettant d'attribuer un type à une séquence, et ce, toujours en se basant sur les similarités. l’objectif étant toujours de faciliter le temps de calcul. il devient urgent de prédire l'évolution des planctons quelles sont les enjeux d'un tel "décodage" pour l'avenir ?laurent noé : mieux connaitre et voir l’évolution de l’espèce, anticiper les conséquences sur le climat en d’une part protégeant la population planctonique, et d’autre part son influence sur le climat via absorption du carbone. autant d’enjeux qui peuvent paraitre abstraits, mais demeurent néanmoins plus que concrets dans un contexte de changements physico-chimiques rapides.
Tendances et défis des années 2.0
Selon le baromètre inria/tns sofres 2011, près d’un français sur deux déclare ne plus pouvoir se passer des réseaux sociaux. cet engouement témoigne à lui seul du succès du web social, succès qui s’accompagne néanmoins d’une multiplication des données personnelles présentes sur la toile. maîtriser les outils d'interaction et contrôler son image sur le web deviennent ainsi des enjeux essentiels, autant pour les particuliers que pour les entreprises…et un défi scientifique pour les chercheurs. regards croisés sur l’évolution du web social entre fabien gandon, chercheur inria et fred cavazza, consultant en médias sociaux. qu’est-ce que le web social pour vous ? © frédéric cavazza fred cavazza : je parle de web social ou de médias sociaux pour désigner l’ensemble des plateformes, services et technologies qui stimulent des conversations et des interactions sociales sur le web et sur le mobile. pour moi, le web a toujours été social : il a commencé avec les emails, les pages personnelles puis les sites d’amis. en revanche, l’intensification des usages est très forte depuis les années 2005 et l’avènement du web 2.0, car il s’est créé un effet réseau : on y va parce que tout le monde y est. en effet, la valeur du réseau augmente avec le nombre d’utilisateurs. ce succès repose en partie sur le fait qu’aujourd’hui les français sont plus à l’aise avec l’outil informatique et qu’ils sont bien équipés en ordinateur et en smartphone. © inria / photo s. tetu - la company fabien gandon : j’associe l’émergence du web social à l’ouverture du web à l’écriture au milieu des années 1990 avec le wiki puis les forums, les blogs, etc. en cherchant à faciliter la production et la publication de contenus, cette ouverture a cristallisé des activités sociales autour de contenus, comme les concerts ou les photos, ou de réseautage. ce qui est amusant, c’est que le projet initial du web à la fin des années 1980 prévoyait la lecture et l’écriture, mais seule la consultation a été déployée à l’époque pour des raisons techniques et culturelles. le web social a ainsi débuté comme un effet secondaire de la redécouverte d’un web inscriptible. il s’agit d’une rupture de pratiques. en 1990, on parlait de consommateur de contenu. il est aujourd’hui question de consomacteur, un néologisme qui dit que l’utilisateur est maintenant systématiquement un acteur potentiel. l’ensemble de ces applications web permettant l’action et l’interaction des utilisateurs forme le paysage du web social. quelles sont les tendances actuelles ? Fred cavazza : je constate qu’avec le temps le nombre de producteurs de contenus diminue. les pratiques se professionnalisent en quelque sorte, avec des contenus réalisés par des professionnels, des semi-professionnels ou assimilés. la plupart des internautes s’impliquent uniquement dans la réaction ou le partage. sur les 25 millions de français sur les médias sociaux, 0,5% seulement proposent du contenu. fabien gandon : il se pourrait également que les contributions amateurs soient toujours en augmentation mais qu’elles soient éclipsées par l’explosion des contenus professionnels, notamment les productions du marketing viral. des réseaux comme myspace ou jamendo donnent accès à des réseaux spécialisés dans l’amateurisme en quelque sorte. sur les 25 millions de français sur les médias sociaux, 0,5% seulement proposent du contenu. les attentes des internautes d’aujourd’hui ?fred cavazza : il reste des besoins latents liés à la complexification des plateformes sociales et leur intégration sur l’ensemble des sites web. des services se développent comme neiio, dont l’objectif est de simplifier le web social en offrant une aide ou un accompagnement. un autre besoin latent concerne des outils pour maîtriser son image sur les réseaux. fabien gandon : il me semble que les utilisateurs sont de plus en plus conscients des risques qu’il y a à exposer des informations sur leur vie privée et demandent le droit à l’oubli. certains ont eu le réflexe de se désinscrire des applications ou même d’utiliser l’application « suicide machine » pour s’effacer. mais c’est très difficile car le web actuel souffre d’hypermnésie : chaque clic est gardé en mémoire... de plus, les services gratuits sont rares et la vie privée des internautes est une monnaie d’échange : l’installation d’un jeu par exemple peut-être conditionnée à l’accès à leur gps. nous avons une ombre informationnelle qui est constituée de toutes les traces que nous laissons sur le web fred cavazza : même sans web social, la vie privée est une illusion. on peut savoir énormément de choses sur vous à partir de votre carte de crédit, carte navigo, téléphone mobile, etc. j’ai coutume de dire que nous avons une ombre informationnelle qui est constituée de toutes les traces que nous laissons sur le web, mais bien malins sont ceux qui sauront les exploiter à des fins de ciblage marketing. fabien gandon : dans une certaine mesure je suis d’accord. mais la facture de la banque vous alerte sur ce qu’elle raconte de votre vie privée et vous pouvez décider, par exemple, de payer en liquide. sur le web, même si vous utilisez des mots de passe, chaque clic de souris est stocké et analysé. pour reprendre votre métaphore, il faut que chacun puisse voir son ombre. c’est, par exemple, la condition sine qua none du droit à l’oubli. la centralisation de ces données personnelles est elle-même un danger et confère un monopole et un pouvoir immense aux applications comme facebook. c’est contraire à la conception défendue par le w3c d’un web hautement distribué et neutre. d’autres applications peuvent se développer en respectant ces principes, comme diaspora, une plateforme open-source concurrente de facebook. quels défis technologiques se posent aujourd’hui autour du web social ?fabien gandon : le défi scientifique majeur autour des réseaux sociaux est l’analyse de la masse gigantesque de données qu’ils génèrent. il faut donc des outils efficaces pour les gérer, les exploiter, faire des traitements pour créer des services mais aussi pour effacer les traces dans le cadre du droit à l’oubli, assurer la confidentialité, la possibilité de tous de s’exprimer et d’interagir sur le web, faire des interfaces simples. c’est possible aujourd’hui avec les outils du web sémantiques sur lesquels nous travaillons. cependant un défi interdisciplinaire encore plus grand est de construire des applications complètes qui permettent à chaque acteur de savoir ce qu’il donne et ce qu’il reçoit et de le faire en conscience. cela demande des percées en informatique mais aussi, par exemple, en ergonomie. le défi scientifique majeur autour des réseaux sociaux est l’analyse de la masse gigantesque de données qu’ils génèrent fred cavazza : il serait intéressant en effet que des prestataires de service puissent collecter, analyser et interpréter automatiquement l’ensemble des faits et gestes enregistrés sur les réseaux pour en tirer des services à valeur ajoutée à destination des utilisateurs, annonceurs autant que commerçants ou internautes. des sociétés comme hunch s’y emploient aux etats-unis, mais je ne sais pas si de telles pratiques seraient tolérées en france. votre vision du web social en 2020 ?fred cavazza : c’est un exercice délicat dans un domaine où l’évolution s’envisage à 1 ou 2 ans ! je pense que l’on va vers un web plus riche et omniprésent car tout ce qui sera fait en ligne sera notifié automatiquement aux personnes que l’internaute aura sélectionnées … cette notification automatique commence sur facebook mais elle va se généraliser. tous nos faits et gestes seront relayés et archivés sur la toile. c’est une présence pervasive au travers du web social. fabien gandon : il suffit en effet de regarder où en était le web en 2001 pour voir à quel point l’exercice de prédiction est dangereux ! il me semble également que le web diffus est une tendance claire et inévitable. avec le déploiement de l’internet des objets, chacune de nos actions sur un objet (frigo, etc.) aura un écho sur le web et vice versa (webtv, domotique, réalité augmentée, etc.). nos échanges sociaux passeront également par ces nouveaux canaux. on peut parler d’hyperconnection. une autre tendance consiste à mettre les utilisateurs au service de certaines applications : c’est le calcul par l’humain (human computing). par exemple, l’esp game et autres gwap utilisent l’aspect ludique pour faire étiqueter des bases d’images par les joueurs. des millions d’internautes pourraient ainsi être exploités par des applications en ligne, parfois à leur insu. là aussi une réflexion éthique s’impose… ...le web diffus est une tendance claire et inévitable un autre défi pour 2020 est de ne pas renforcer la fracture numérique existant entre ceux qui savent et sont équipés, et les autres. car le risque est que, le système se complexifiant, il repose sur des infrastructures hightech et qu’il soit de plus en plus difficile de conserver des utilisations simples. est-ce que ce développement pervasif du web social est compatible avec un développement durable, c’est-à-dire sobre en utilisation de matières premières et d’énergie ?fabien gandon : l’évolution du web ne signifie pas nécessairement croissance (toujours plus de réseau, toujours plus d’échanges, toujours plus de machines). on peut le développer de façon plus intelligente en proposant moins de connexions, au bon moment et au bon format et en ne conservant pas toutes les données comme c’est le cas à l’heure actuelle. d’une manière générale, on ne pourra pas augmenter infiniment les capacités sans que cela ait un coût environnemental et énergétique raisonnable. l’humain aussi devra éviter la saturation ! l’évolution du web aura besoin de prendre en compte les dimensions psychologique, sociale et culturelle.
Des objets capables de communiquer
Nathalie mitton est responsable scientifique de l’équipe-projet pops au centre inria lille – nord europe. elle a soutenu son habilitation à diriger les recherches dans un domaine en pleine expansion : l’internet des objets. etiquettes radio-fréquences et réseaux de capteurs, sur quoi se portent les efforts des chercheurs aujourd’hui ? qu’est-ce que l’internet des objets et comment s’y insère votre objet de recherche ?nathalie mitton : l’internet des objets est un domaine très vaste qui fait référence à la faculté de faire communiquer les objets au travers d’un réseau. les objets peuvent être connectés directement au réseau ou bien être équipés de capteurs (caméras, micros, radars, thermosenseurs, etc.) ou d’étiquettes à radio-fréquences (tags rfid) qui transmettent leurs informations par des liaisons sans fil. mon domaine de recherche concerne plus particulièrement les rfid et les réseaux de capteurs. les rfid sont des étiquettes formées d’une puce et d’une antenne qui contiennent par exemple des informations sur la fabrication d’un produit et permettent d’assurer son suivi. ces étiquettes n’ont pas de batteries. il faut un lecteur pour les alimenter et pouvoir lire les informations qui y sont inscrites. contrairement aux rfid, les capteurs possèdent une batterie et peuvent émettre eux-mêmes des infos à tout moment. les réseaux de capteurs sont constitués d’un ensemble de capteurs qui communiquent entre eux. on les destine notamment au suivi environnemental, par exemple pour surveiller l’activité d’un volcan, avec des capteurs sismiques, ou pour identifier des départs de feux de forêts avec des capteurs de température. ils peuvent être également utilisés pour détecter l’altération de structures ou surveiller les fonctions vitales des patients à l’hôpital. quels sont les principaux enjeux scientifiques liés à la rfid?nathalie mitton :réaliser ces réseaux demande beaucoup de recherche sur le matériel. il faut concevoir les capteurs pour qu’ils soient petits, bon marché, qu’ils utilisent peu d’énergie et aient un impact limité sur l’environnement. les batteries doivent également être petites, durer le plus longtemps possible et se désagréger dans l’environnement. il faut concevoir des antennes de faible volume capables d’envoyer un signal clair et peu perturbé par les obstacles. d’autres défis sur le matériel surgissent en cas d’utilisation particulière. par exemple, des biologistes voudraient utiliser les capteurs pour pouvoir suivre des animaux sauvages, comme les manchots. les capteurs doivent alors également résister au froid, à l’eau, au sel. les mêmes préoccupations existent pour les rfid, avec de surcroît des défis spécifiques liés à leur utilisation. ils doivent par exemple pouvoir résister au lavage pour les rfid insérés dans les vêtements, et à la stérilisation, pour ceux qui sont apposés sur les instruments de chirurgie. d’autre part, il y a les enjeux algorithmiques qui nous concernent plus directement et qui sont liés aux applications visées. un défi en ce qui concerne les étiquettes rfid est de réussir à lire un maximum d’étiquettes en un minimum de temps, par exemple pour identifier rapidement un ensemble de palettes circulant sur un convoyeur. un autre objectif est de limiter les collisions entre lecteurs pour améliorer le taux de lecture car lorsque les signaux des lecteurs se superposent ils ne reconnaissent pas le signal de l’étiquette. il se pose également de nombreux défis de sécurité : n’importe qui ne doit pas pouvoir lire les rfid présents dans les vêtements ou les sacs des passants. ces puces sont aujourd’hui désactivées en caisse. mais le fabricant, qui a suivi toute la vie de l’objet avec la puce, voudrait pouvoir consulter cette information dans le cadre du service après-vente. inclure un mot de passe serait possible mais pas suffisant pour préserver la vie privée. on cherche une solution alternative. … et pour les réseaux de capteurs ?nathalie mitton : un défi pour les réseaux de capteurs est de trouver le meilleur chemin pour faire faire en sorte que ces capteurs communiquent efficacement. en effet, comme leur portée est faible, ils ne peuvent pas envoyer directement l’information recueillie à la base, qui peut être éloignée. ils doivent passer par des relais, en l’occurrence d’autres capteurs situés entre eux et la base. l’objectif est de trouver des algorithmes permettant à ces capteurs très limités en capacités de calcul, en mémoire et en énergie de trouver le meilleur voisin à qui envoyer l’information pour qu’elle arrive à bon port. je travaille plus particulièrement sur cet aspect en étudiant des algorithmes d’auto-organisation. ceux-ci rendent des capteurs, largués par avion sur un volcan, capables avec des calculs très simples, d’identifier leurs voisins, de savoir quels liens maintenir avec ces voisins. ils les rendent également capables de savoir quand se mettre en veille pour économiser de l’énergie et quelles informations envoyer, à quel rythme (le moins souvent possible) pour économiser la batterie. quelle est la prochaine étape pour ces réseaux ?nathalie mitton : aujourd’hui on prend en compte de nouvelles composantes dans le réseau de capteurs que l’on appelle des actionneurs. alors que le capteur relève des informations sur l’environnement, l’actionneur a la faculté d’agir sur cet environnement. par exemple le capteur détecte la hausse de température due au feu, l’actionneur déclenche les lances à incendie. ces actionneurs peuvent être capables de se déplacer, comme le feraient de petits robots. en alliant capteurs et actionneurs sur une flotte de robots, il est possible de suivre un événement particulier. une autre étape est de tester nos algorithmes sur un grand nombre de capteurs afin d’en tester la fiabilité. grâce à des plateformes expérimentales, il est possible de charger le code à tester de façon automatique sur tous les capteurs ou actionneurs à la fois — et non un par un — en passant par une interface web et de bénéficier d’outils pour analyser l’expérience et récolter de nombreuses données, par exemple sur la consommation des nœuds. nous travaillons aujourd’hui sur la plateforme senslab, créée en 2009 et regroupant 1024 capteurs sur quatre sites (lille, grenoble, rennes, strasbourg). senslab va bientôt faire partie de l’équipement d’excellence fit qui intègrera entre autres des capteurs et des actionneurs et permettra de tester nos tout nouveaux algorithmes. des réseaux auto-organiséssans avoir de visibilité, comment choisir le bon voisin, qui pourra acheminer l’information à destination, et ignorer les autres en étant sûr de ne pas nuire à un capteur plus éloigné de la base qui, du coup, ne pourrait plus atteindre son destinataire (cette base)? C’est le problème auquel sont confrontés les chercheurs travaillant sur les réseaux de capteurs. dans ces réseaux, l’information atteint la station de base en progressant par saut de puce d’un capteur à un autre. ce sont les connexions radio multisauts. pour résoudre ce problème, ils utilisent des algorithmes locaux qui se basent sur les informations concernant ce qui se passe entre voisins : je peux parler à a et b et je sais que a et b peuvent se parler. je peux donc oublier a car je sais que je peux lui parler en passant par b. il va sans dire que le problème se complique sensiblement dès que le capteur est déplacé par l’eau par exemple, ou placé sur un animal en mouvement !
Mazyar Mirrahimi : Vers une ingénierie des systèmes quantiques
Mazyar mirrahimi de l’équipe sisyphe a co-signé récemment un article remarqué dans la revue nature en collaboration avec l'équipe de serge haroche et jean-michel raimond de l'ens et pierre rouchon de l’ecole des mines de paris. entretien avec un automaticien passionné par les problèmes de physique quantique. quel a été votre parcours ?mazyar mirrahimi : j’ai fait ma première année d’étude supérieure de mathématiques en iran puis je suis venu en france pour intégrer l’ecole polytechnique suite à des auditions que l’école organisait régulièrement sur place. la majeure partie des étudiants iraniens part aux etats-unis mais j’ai été attiré par le programme très varié de l’ecole polytechnique car j’aimais les mathématiques mais n’étais pas encore décidé à en faire mon métier. au cours de mes études à polytechnique, j'ai eu l'occasion de rencontrer mon futur directeur de thèse, pierre rouchon, mathématicien et automaticien à l’ecole des mines. il s’intéressait depuis peu à des problèmes d’automatique à l’échelle quantique. j’ai commencé avec lui à me familiariser avec la physique, notamment en suivant les cours de serge haroche au collège de france (chaire de physique quantique) avec qui nous avons travaillé par la suite et publié dans nature. a la fin de ma thèse, après avoir été recruté chez inria en 2006, j’ai effectué des séjours à caltech, aux etats-unis, dans un laboratoire de physique connu pour avoir réalisé les premières expériences en automatique quantique. ces séjours m’ont donné l’occasion de rapprocher mon travail théorique de l’expérience. où cet intérêt pour l’informatique quantique vous a-t-il conduit ?mazyar mirrahimi : a mon retour en france, le groupe de serge haroche et jean-michel raimond à l’ens venait de réaliser des expériences très intéressantes sur le contrôle de systèmes quantiques et plus précisément, sur la mesure non-destructive de l'état d'un champ quantique piégé dans une cavité micro-onde, un problème qui suscite de nombreuses recherches depuis une vingtaine d’années. en effet, pour contrôler un système classique, nous effectuons tout d'abord une mesure sur le système et nous agissons en fonction de ce que nous avons observé. par exemple, le thermostat d’un radiateur observe la température de la pièce et, en fonction de cette température et de la consigne choisie, la radiateur va ou non continuer à chauffer. lorsqu’il s’agit de contrôler des particules ou un système quantique de cette façon, le fait même d’observer perturbe le phénomène. l’expérience faite à l'ens visait à observer l’état d’un champ quantique sans le perturber. l'étape suivante consistait à utiliser cette information pour contrôler l’état du champ afin de le stabiliser, avec un nombre précis de photons. c’est là qu’interviennent nos travaux. nous avons fourni un algorithme qui permet d'estimer l'état du système à partir de mesures partielles, imparfaites et corrompues par des "bruits expérimentaux", et qui permet par la suite de contrôler l’état du système afin de le stabiliser autour de l'état quantique désiré. pouvoir contrôler l’état quantique d’un système ouvre-t-il la voie à l’ordinateur quantique ?mazyar mirrahimi : l’expérience réalisée avec le groupe de l'ens a été la première expérience de contrôle par rétroaction en temps réel d'un système quantique. cela montre la possibilité de stabiliser ces états quantiques, qui sont les éléments de base, pour atteindre un traitement robuste de l'information quantique. cela dit, pour avancer vers un véritable ordinateur quantique, nous avons besoin de coupler plusieurs de ces systèmes quantiques, ce qui semble très difficile pour ce genre de dispositif en optique quantique. ce problème a amené les chercheurs du domaine de la physique mésoscopique à privilégier plutôt les circuits supraconducteurs à basses températures. je suis actuellement pour un an à l'université de yale, où je travaille avec le groupe de michel devoret (professeur à yale et titulaire de la chaire de physique mésoscopique du collège de france) sur certaines expériences dans le but de réaliser des portes logiques et les mémoires d'un ordinateur quantique. on sent poindre le début d’une ingénierie des systèmes qui obéit à des lois quantiques ou « ingénierie quantique ». dans quels autres domaines cette ingénierie quantique pourrait-elle avoir un impact ?mazyar mirrahimi : il y a tout un champ d’applications possible, notamment en métrologie pour améliorer la précision des mesures, comme on l’a fait pour l’horloge atomique. on pourrait envisager, par exemple, d’améliorer les mesures d’amplitude d’un champ magnétique et la stabiliser. certaines applications comme la cryptographie quantique ou la communication quantique sont basées sur ces mêmes lois et sont plus faciles à obtenir. il y existe déjà des prototypes industriels qui permettent de communiquer de l’information par des fibres optiques en la cryptant de façon quantique par la polarisation des photons de la lumière. quels sont vos projets après yale?mazyar mirrahimi : le groupe de yale fait des expériences sur les circuits supraconducteurs et je suis venu pour apprendre les outils et les principes de cette physique mésoscopique. ce groupe, dirigé par michel devoret, travaille également avec un laboratoire de physique à l’ens. a mon retour j’aimerais continuer sur ces expériences avec ce laboratoire.
Eric Goles : « Un parcours scientifique est fait de rencontres et de petites histoires »
Eric antonio goles chacc était l’invité du colloquium jacques morgenstern le 20 octobre à inria sophia antipolis – méditerranée. ce grand spécialiste chilien des systèmes complexes a une longue histoire avec l’institut et la france. retour sur un parcours émaillé de rapprochements improbables et de rencontres inattendues qui ont alimenté son travail. vous partagez votre vie de scientifique entre la france et le chili, comment êtes-vous venu en france ?eric antonio goles chacc : mon parcours commence à l’imag en 1977 où je suis venu comme boursier faire une thèse en ingénierie. c’est à cette époque que j’ai rencontré un autre thésard, l’actuel pdg d’inria michel cosnard, avec qui je me suis lié d’amitié et avec qui j’ai publié quelques articles sur les réseaux d’automates. je suis entré au cnrs comme chercheur au laboratoire imag et j’ai obtenu une thèse d’état en mathématiques. j’ai toujours gardé des liens avec mon pays d’origine, où j’ai régulièrement fait des recherches et donné des cours. j'y suis retourné définitivement au milieu des années 1980. j’enseigne maintenant à l’école d’ingénieur de l’université adolfo ibanez, mais je garde des relations fortes avec mes collègues français… et je suis très fier car mon fils, qui est informaticien, poursuit ma relation avec la france et inria… un centre de recherche et d’innovation doit être créé à santiago conjointement par la corfo et inria. est-ce important pour le chili ?eric antonio goles chacc : les liens entretenus depuis les années 1970 avec les chercheurs français, de l’université, du cnrs, d’inria, etc. ont eu un impact très important sur le développement des mathématiques appliquées et de l’informatique au chili. j’ai été l’un des premiers chiliens à venir en france pour faire une thèse dans ce domaine et, à l’époque, il y avait moins de dix docteurs en mathématiques pour tout le pays. aujourd’hui les mathématiques appliquées sont très développées et l’ont été à 70 % grâce à des formations françaises. un laboratoire, le centre de modélisation mathématique, a été ouvert avec le concours du cnrs il y a une dizaine d’années. le centre de recherche et d’innovation va bientôt être créé avec inria à santiago… pour un petit pays comme le chili, avoir des laboratoires qui accueillent chaque année une quarantaine de mathématiciens français est important. les étudiants sont attirés dans ces filières parce qu’ils voient que nos recherches intéressent des chercheurs étrangers. les informaticiens et mathématiciens chiliens se distinguent dans le domaine des équations différentielles et celui des équations différentielles partielles, développés autour de jacques-louis lions, ou encore en informatique et mathématiques discrètes et théoriques ainsi qu’en probabilités et processus stochastiques. aujourd’hui ces 4 disciplines regroupent 200 chercheurs confirmés et forment de très bons étudiants. deux de mes étudiants réalisent en ce moment leur thèse pour moitié en france. qu’est-ce qui vous a attiré vers les sciences numériques et plus particulièrement les réseaux de neurones ?eric antonio goles chacc : c’est la pratique de l’interdisciplinarité qui m’a amené aux réseaux de neurones. a grenoble, j’assistais à des séminaires transdisciplinaires avec des physiciens. un jour, ces derniers ont présenté un modèle de verres de spin. ce système m’a plu et a orienté mon sujet de thèse sur ce qu’on appelait à l’époque les réseaux à seuil. j’ai publié des théorèmes sur le sujet dans une très bonne revue et des américains des bell-labs ont publié après moi un résultat très similaire. je me suis aperçu alors que mes analyses, issues de la physique, étaient en fait des modèles anciens que l’on avait abandonnés et que l’on appelait aux etats-unis des réseaux de neurones. ce sujet est devenu très populaire et le nom de réseaux de neurones, plus joli, s’est imposé pour désigner un modèle de calcul inspiré du fonctionnement des neurones du cerveau. il y a un attrait mathématique autant que philosophique à rendre compte de phénomènes globaux à partir de comportements locaux très simples votre intérêt s’est porté ensuite sur les fourmis de façon tout à fait inattendue ?eric antonio goles chacc : cette première bifurcation a en effet découlé d’une lettre que j’ai reçue au tout début des années 1980 d’un entomologiste qui se trouvait en prison après le meurtre de sa femme. ce spécialiste des fourmis voulait appliquer le modèle de réseaux de neurones à l’étude de la dynamique des fourmilières. c’est ainsi que je me suis intéressé aux systèmes dont le comportement est localement très simple mais dont le comportement global est très complexe comme le cerveau, la fourmilière ou la bourse. on les appelle aujourd’hui « systèmes complexes » et les réseaux de neurones artificiels forment une grande part des modèles qui leur sont appliqués. c’était une approche très moderne et stimulante, autant par ses implications mathématiques que philosophiques. vous avez consacré votre carrière à ces systèmes complexes ?eric antonio goles chacc : oui : en passant des réseaux de neurones aux fourmis, puis aux tas de sable et aux applications au calcul parallèle. la manière dont je suis arrivé aux tas de sable illustre bien comment les parcours et découvertes sont liés à des petites histoires. pourquoi avoir appliqué mon travail aux tas de sable ? C’est le mathématicien hongrois lászló lovász qui me l’a suggéré au cours d’un colloque à sao paolo à la fin des années 1980. quelques années auparavant, marcel-paul schützenberger m’avait appelé à la suite de la parution d’un article et posé un problème similaire. on ne parlait pas à cette époque là de tas de sable : il s’agissait de calculer la chaîne la plus petite dans un treillis de partitions d’un nombre entier. ce travail donnait un certain recul sur la manière de traiter le problème des tas de sable. là où des physiciens étudiaient des phénomènes moyens, je m’intéressais à la pire des situations possible, le déclanchement d’une avalanche du tas de sable. cette approche m’a conduit ensuite à transposer le problème sur le fonctionnement des ordinateurs parallèles que l’on peut, à un certain niveau, associer à une avalanche. quand un processeur reçoit trop d’informations, il les délègue à un autre, etc., ce qui provoque une sorte d’avalanche qui parcourt le réseau. pour quelqu’un qui vient du désert le plus sec du monde (atacama), ce parcours est plutôt intéressant. il est dû en grande partie à la curiosité.
Un fauteuil roulant plus intelligent
L’objectif du projet franco-anglais sysiass est de concevoir un fauteuil roulant intelligent capable de fournir une meilleure mobilité au patient, mais aussi de faciliter les soins au sein de l’hôpital ou à la maison. il est financé par le fonds européen de développement régional (feder) dans le cadre d'un programme interreg ("iv a 2 mers"). concevoir un fauteuil roulant capable de s’adapter aux déficits spécifiques de l’utilisateur, à son état de fatigue et permettant de mettre à jour à tout moment son dossier médical, c’est l’objectif du projet sysiass (2010-2013) qui associe les chercheurs de l’ecole centrale de lille, de l’isen lille et des universités du kent et de l’essex, au royaume uni, ainsi que les hôpitaux de l’université du kent et de l’institut catholique de lille. « les équipes anglaises ont des compétences complémentaires des nôtres. nous avions travaillé avec l’université de kent sur un projet de navigation autonome pour les robots mobiles et les bateaux ; il était naturel de continuer sur ce projet et d’y associer les chercheurs e l’université de l’essex qui travaillent sur la conception des nouvelles interfaces homme-machine pour les fauteuils roulants électriques », explique annemarie kökösy de l’isen de lille qui coordonne sysiass. nous devons être sûr de répondre à de vrais besoins. c’est pourquoi les utilisateurs sont associés au projet pour préciser ces besoins et tester les dispositifs. annemarie kökösy le parti pris du projet est de pouvoir adapter le degré d’autonomie du fauteuil — depuis l’aide à la conduite jusqu’à la navigation autonome — en fonction des capacités de l’utilisateur. et de s’assurer par ailleurs que le dispositif puisse équiper les fauteuils roulants existant sur le marché. « nous nous sommes basés sur le fait que les personnes handicapées souhaitent garder autant que faire se peut la maîtrise de la conduite de leur fauteuil », souligne annemarie kökösy. un premier prototype d’aide à la conduite a d’ores et déjà été réalisé et est actuellement testé par la fondation de garches et le cic-it de l’hôpital raymond poincaré à garches. ce prototype ralentit la vitesse du fauteuil à l’approche d’obstacles dangereux et l’arrête si l’utilisateur ne l’a pas ordonné lui-même, en fournissant un retour visuel permettant de situer le danger. le second scénario prévu est semi-automatique, le fauteuil contournant de lui-même l’obstacle si l’utilisateur n’a rien fait et passant automatiquement les portes. les besoins étant très variables selon les interlocuteurs, les chercheurs ont lancé une enquête européenne dans le but de répertorier les besoins. ils pourront ainsi intégrer l’ensemble des solutions dans un même dispositif. « les résultats de l’enquête seront disponibles en janvier ou février mais je vois déjà émerger des premiers retours un troisième scénario : la possibilité de laisser le fauteuil se diriger seul vers l’endroit qui lui est indiqué, vocalement par exemple. » les deux autres versants du projet sont moins avancés. l’un porte sur la conception d’un module de communication sécurisée, une spécialité de l’équipe du kent. il permettra aux personnels hospitaliers et aux aides à domicile de partager facilement les informations du dossier médical et de les mettre à jour sur le lieu même de leur intervention. l’autre vise à inventer des systèmes de commande alternatifs au joystick afin d’améliorer l’autonomie de personnes tétraplégiques par exemple. l’équipe de l’essex travaille notamment sur une interface vocale et une interface fonctionnant avec la détection des mouvements oculaires. effet connexe de la mise en réseau des participants dans le projet sysiass : travailler avec les personnels médicaux et les utilisateurs fait émerger de nombreux autres besoins pour améliorer la vie des personnes handicapées, à l’hôpital comme au domicile. « c’est l’occasion pour les étudiants de l’école d’ingénieurs de travailler sur des petits projets, comme la conception d’une commande vocale pour smartphone ou pour la télécommande de la télévision. sysiass a lancé une dynamique, qui pourra déboucher sur d’autres projets de plus grande envergure !» l’automatique au service du handicap © inria/ kaksonen « j’ai coutume de dire que l’automatique développe du soft pour le hard », raconte jean-pierre richard, responsable de l’équipe non-a, membre du lagis-cnrs et professeur à l’ecole centrale de lille. « a ce titre, l’automatique est à la fois omniprésente et invisible pour les utilisateurs. » on ne sera donc pas étonné que cette discipline soit également convoquée dans le projet sysiass. en effet, un fauteuil roulant automatique ou semi-automatique doit savoir adopter les bons mouvements pour éviter les obstacles ou passer correctement une porte. il doit également être capable de se localiser dans l’espace, de détecter les obstacles et de construire une carte de son environnement. la première obligation relève de la théorie du contrôle et la seconde du traitement du signal. deux domaines pour lesquels les chercheurs de non-a développent des théories et des algorithmes qui trouveront leurs applications aussi bien dans la gestion d’un barrage hydroélectrique que dans des systèmes économiques ou des systèmes robotisés, le domaine d’application de prédilection de l’équipe. il est très appréciable de pouvoir faire le lien entre notre approche théorique et sa concrétisation dans une application menée jusqu’au stade du prototype. le projet sysiass a déjà conduit à la publication d’un résultat important lors de la conférence de robotique icra cette année, sur la possibilité de se localiser avec un seul « point de repère » au lieu des trois jugés jusqu’ici indispensables pour calculer une position. l’astuce est de se servir du modèle de mouvement (du bateau, du robot ou, en l’occurrence, du fauteuil), pour reconstruire les données manquantes. mais aussi de reconstruire très rapidement les dérivées des signaux capteurs, ce qui est une spécialité de l’équipe. le fauteuil est capable d’identifier dans son environnement des points fixes (porte, armoire) qui sont autant de repères absolus mais qui, au cours de ses déplacements, peuvent être perdus de vue : même alors, il pourra continuer de se localiser, avec un seul de ces repères. « pour nous, chercheurs, le défi intéressant est d’aller jusqu’à la réalisation concrète du dispositif. cela nécessite un vrai couplage managérial avec les équipes d’ingénieurs de l’isen qui ont les compétences en développement. c’est possible chez inria car l’institut a la volonté de développer des applications utiles pour la société. »
Les équipes Inria à Supercomputing 2011
Comme chaque année depuis 17 ans, inria participe au salon supercomputing qui se tient cette semaine à seattle. actif dans le domaine du calcul haute performance (hpc), l'institut présente sur son stand les activités de ses équipes et partenaires et accueille également des interventions de partenaires et experts du domaine. parmi les travaux et projets inria en calcul haute performance, sont ainsi mis à l’honneur : l'action d'envergure inria "very high performance for computational science" impliquant une dizaine d’équipes-projets de l'institut (avalon, bacchus, calvi, grand large, hiepacs, nachos, noais, rom, runtime et sage) la plateforme d'expérimentation à large échelle grid5000 et l'action d'envergure hemera qui étudie les problèmes large échelle un travail mené en commun par inria et tokyo tech sur une interface de gestion de la tolérance au panne les logiciels starpu et hwloc de l'équipe-projet runtime pour les runtime haute performance pour machines complexes le logiciel simgrid pour la simulation de larges systèmes, impliquant les équipes-projet inria algorille, avalon et mescal le modèle de programmation hlcm et le middleware diet mis au point par l’équipe avalon le "green cloud computing" de l’équipe-projet reso le logiciel proactive de gestion du cloud, présenté par l’équipe-projet oasis et la startup activeeon. parmi les interventions d’experts sur le stand inria : des représentants des sociétés activeeon, alcatel-lucent bell-labs, amazon web services, caps, lyatiss, sysfera...
Quelle compréhension les Français ont-ils du monde numérique ?
Santé, industrie, transports, agriculture, communication, environnement… pas un domaine qui n’ait radicalement évolué grâce aux sciences et aux technologies du numérique. des inventions qui façonnent aujourd’hui les contours d’un « nouveau monde ». ce quotidien, à la fois invisible, multiple et omniprésent, soulève une question fondamentale : quelle compréhension les français ont-ils du monde numérique dans lequel ils évoluent ? inria a initié avec tns sofres une grande enquête pour répondre à cette question et suivre au fil des années l’évolution de la population française face à ce monde en mutation. retrouvez les résultats détaillés de l’enquête et découvrez à quel type de voyageur du numérique vous appartenez. © 22 mars les enseignements clés du baromètredes français ouverts à ce nouveau mondeles français sont en général plutôt confiants (64 % des individus interrogés) et curieux (71 %) quant aux avantages, aux bénéfices et à l’influence du numérique dans leur quotidien. six profils de voyageurs numériquesles français n’ont pas tous la même façon d’appréhender ce monde façonné par les sciences du numérique. certains ont déjà pris possession de ce nouveau monde, d’autres refusent le « tout-numérique »… les grands explorateurs (18 %) : pionniers du numérique et toujours en tête de file, ils sont les premiers spécimens de l’homo numericus. ils prennent véritablement possession de ce nouveau monde et s’y déplacent aisément, toujours en quête de lieux insolites à découvrir. les baroudeurs pragmatiques (16 %) : ils se déplacent rapidement sur ces territoires défrichés par les grands explorateurs, dans une démarche avant tout pragmatique. curieux et ouverts, lucides sur ses potentiels, ils ont également conscience de ce que le « monde d’avant » avait de structurant et mettent en avant la responsabilité dans leur exploration. les apprentis voyageurs (20 %) : ils viennent tout juste de s’engager sur les sentiers du nouveau monde. aventureux et enthousiastes, ils n’osent que rarement cependant emprunter ses chemins sauvages. les randonneurs vigilants (16 %) : ils savent qu’ils font partie d’un monde en mutation, mais se méfient des territoires qu’ils découvrent et font un usage encore relativement modéré de leurs propres découvertes. les révoltés du numérique (10 %) : observant les évolutions de ce nouveau monde d’un œil inquiet, ils utilisent les nouvelles technologies, mais n’apprécient pas les conséquences. ces nouveaux espaces les rendent nostalgiques et ils rêvent de rembarquer dans le monde d’avant pour retrouver leur confort et leurs repères. les bienheureux sédentaires (16 %) : le numérique est loin d’être indispensable pour eux. ils ne s’y confrontent pas ou peu dans leur vie quotidienne et ne cherchent pas à s’informer des évolutions dans ce domaine. ils ne sont pour autant pas opposés aux évolutions et peuvent réviser leur jugement avec des exemples concrets d’utilisation. faites-vous aussi le test pour découvrir votre profil. une influence perçue comme étant plutôt positive sur soi et son entourage des innovations devenues indispensables dans le quotidien À la question : « y a-t-il des innovations ayant changé votre vie et dont vous ne pourriez plus vous passez ? », les français répondent en majorité « oui » pour leur équipement personnel : 59 % ne peuvent plus se passer de leur téléphone mobile, 56 % d’internet, 52 % des moteurs de recherche, 51 % de leur ordinateur personnel. un gain sur le développement de l’individu en matière d’épanouissement individuel et d’interactivité avec le monde, le numérique est perçu comme bénéfique : 87 % des français estiment que le numérique a eu des conséquences très positives sur l’accès à la connaissance, 62 % sur la possibilité d’assouvir ses passions, 56 % sur l’intérêt porté au travail. des avis plus mitigés sur l’aspect relationnel 31 % des français déplorent les conséquences du numérique sur les relations familiales, 34 % sur les relations amoureuses. une vision parcellaire du fait d’un vrai défaut d’informationde la santé à la communication, les sciences du numérique ont eu un impact sur tous les domaines d’activités. si les français jugent de façon positive l’apport du numérique pour certains de ces secteurs, ils le considèrent parfois abstrait et ne voient pas toujours son utilité. des apports reconnus et jugés utiles dans des domaines orientés « grand public » la santé : pour 88 % des français, le numérique a été utile pour la santé. la communication : 87 % des français reconnaissent les avancées en matière de numérique, d’objets intelligents et de communication via les réseaux sociaux. l’enseignement : pour 79 % des français, le numérique est devenu indispensable en matière d’éducation. les transports : 75 % des français ont conscience de l’apport des sciences du numérique, notamment dans le domaine des technologies embarquées dans les avions, les voitures, les fusées ou les trains. une vision moins claire dans d’autres domaines où la technologie est pourtant très utile l’environnement : seuls 16 % des français jugent le numérique très utile dans ce secteur. l’agriculture : plus de 26 % des français estiment que le numérique reste peu ou pas utile dans ce domaine. l’agriculture et le numérique… de nombreux équipements à usages agricoles sont désormais munis de capteurs numériques. par exemple, ceux installés dans des étables pour la surveillance des bêtes sur le point de vêler et reliés aux écrans de télévision ou de tablette numérique des exploitants. ou encore les capteurs d’humidité intégrés sur une ensileuse qui mesurent précisément le taux de matière sèche du maïs, indicateur de la qualité de conservation de fourrage. enfin, des capteurs de rendement peuvent équiper une moissonneuse ou des capteurs d’inclinaison corriger le système de guidage des véhicules sur un terrain en pente. des avancées encore trop souvent méconnues… même si 59 % des français se déclarent bien informés, les progrès liés au numérique semblent encore manquer de visibilité. 55 % des français pensent que l’on ne pourra jamais communiquer par la pensée. 25 % des français pensent qu’un chirurgien ne pourra jamais opérer à distance. 25 % des français pensent que les voitures ne se conduiront jamais toutes seules. l’avenir du numérique ? aller plus loin ou arrêter tout ? Entre les deux, leur cœur balance… les français hésitent et sont plutôt divisés dès qu’il s’agit de « développement des technologies numériques », estimant à : 43 % que les choses sont bien comme elles sont aujourd’hui, 32 % qu’il faut aller plus loin, 16 % que nous sommes déjà allés trop loin. des enjeux importants si 80 % des français sont favorables à un accès du plus grand nombre aux technologies numériques, ils se sentent inquiets quant aux impacts, notamment sur leur vie privée. 92 % d’entre eux jugent important de mieux protéger la vie privée sur internet. 89 % estiment nécessaire d’encadrer l’utilisation d’internet pour les plus jeunes. 74 % souhaitent la mise en place d’un code d’éthique et de déontologie, surtout dans les secteurs de la robotique ou de la bioinformatique. enfin, 80 % d’entre eux estiment qu’il serait intéressant et nécessaire de faire une place aux sciences du numérique à l’école, au même titre que la chimie ou la physique. un premier pas bientôt franchi avec la mise en place d’une option « informatique et sciences du numérique » au lycée en 2012… le « nouveau monde numérique »par ses travaux de recherche et ses relations avec le monde industriel, inria participe au développement du nouveau monde numérique. il souhaite aussi favoriser le débat public autour des questions de société liées au numérique et doter tous les « voyageurs du monde numérique » des bons outils pour mieux appréhender ces nouveaux horizons.
Comment Skyper sans être observé !
Skype est une solution de voix sur ip utilisée par des centaines de millions de personnes à travers le monde. des chercheurs inria (stevens le blond, arnaud legout et walid dabbous), en partenariat avec une équipe du polytechnic institute de new york, ont montré qu’un utilisateur malveillant pouvait porter atteinte à la vie privée de n’importe quel utilisateur de skype. en quoi consiste la faille que vous avez mise en évidence sur skype?arnaud legout : nous avons mis en évidence le fait que des individus, sans moyens spécifiques et sans autorisation légale, étaient capables de faire le lien entre une identité sociale et une adresse ip. en collaboration avec des chercheurs du polytechnic institute à new-york, nous avons montré qu’en utilisant skype, il était non seulement possible de lier une identité sociale à une adresse ip, mais qu’il était également possible de suivre les déplacements des utilisateurs de skype ou leurs téléchargements bittorrent. cette attaque est indétectable par les utilisateurs de skype et elle n’est pas bloquée par les réglages de protection de vie privée actuellement disponibles. est-ce une faille facile à exploiter ?arnaud legout : nous avons montré que l’on pouvait suivre de l’ordre de 10 000 utilisateurs de skype toutes les heures pour un coût avoisinant 400 euros par semaine sans optimisation. dans ce cadre, il est même possible d’identifier des utilisateurs derrière des nat (network address translation ou « traductions d'adresse réseau », dans le cas de réseaux internes) ou des passerelles ipv6/ipv4. par conséquent, n’importe quelle personne ayant des compétences en informatique peut suivre les déplacements d’utilisateurs de skype ou leur téléchargements bittorrent (avec le détail des contenus réellement téléchargés). des risques d’espionnage industriel ou d’exploitation malveillante d’informations personnelles sont alors à craindre. car l’activité en ligne, les déplacements et les interactions sociales entre utilisateurs deviennent alors transparents à qui sait suivre les utilisateurs de skype. cette faille est liée au fait que ces services passent par des communications pair-à-pair. cette technologie doit-elle évoluer ?arnaud legout : pour simplifier, deux failles sont rendues évidentes. la première est liée à la nature même des communications pair-à-pair, qui permettent d’échanger des données avec n’importe qui. il est actuellement impossible pour l’utilisateur d’un protocole pair-à-pair de bloquer toute communication. le simple fait d’établir une connexion entre deux pairs (même si cette connexion est immédiatement fermée) est suffisant pour rendre lisible l’adresse de l’autre pair. la deuxième faille est liée à la mise en place d’annuaires utilisés dans les protocoles de voix sur ip. l’annuaire permet de trouver le nom d’une personne et de l’appeler : même si cette personne refuse ensuite l’appel, la communication pair-à-pair a été établie et elle a suffi pour rendre apparente l’adresse ip. cette explication, simplifiée, permet de comprendre que la faille exploitée tient à la nature ouverte d’internet. il est par conséquent difficile d’apporter rapidement une réponse globale à ce type d’attaques. nous démarrons actuellement un projet ambitieux sur l’étude de solutions qui rendraient difficiles ce type d’attaques, tout en préservant la philosophie ouverte et non-contrôlée d’internet. comment se protéger en attendant ?arnaud legout : l’utilisation de skype ou de bittorrent ne présente pas en elle-même ce risque d’atteinte à la vie privée. mais il est plus dangereux de garder les clients skype ou bittorrent en permanence activés lorsqu’on ne les utilise pas. en particulier, il suffit d’arrêter le client skype pour rendre impossible la localisation avec l’attaque que nous avons décrite - à condition que le client n'ait pas été démarré dans les 72 heures précédant l'attaque. il est donc recommandé d’arrêter le client skype si on a une activité réseau que l’on souhaite garder confidentielle ou si l’on souhaite se déplacer sans être localisé. identité sociale et adresse ipune identité sociale est constituée de toutes les informations qui permettent d’identifier une personne (nom, prénom etc…). une adresse ip est l’identifiant réseau utilisé pour toutes les communications sur internet. ainsi, en scrutant le trafic qui passe sur internet on peut savoir qu’un utilisateur, ayant telle adresse ip, visite tel site web ou télécharge tel contenu. il est cependant difficile de faire un lien entre une adresse ip et une identité sociale et de mettre ainsi un nom sur une activité en ligne. en pratique, pour faire le lien entre un nom et une activité sur internet, il faut faire une demande officielle au fournisseur d’accès à internet (fai) de l’utilisateur. en effet, seul le fai est détenteur de la correspondance entre adresses ip et identités sociales. sans une justification légale, il est très difficile d’obtenir cette information de la part du fai. c’est encore plus vrai lorsque le requérant n’est pas dans le même pays que la personne à identifier. les grandes sociétés d’internet comme google ou facebook peuvent également faire ce lien, mais ces sociétés ont des règles de confidentialité et sont soumises à des lois qui protègent les utilisateurs. il en va de la confiance des utilisateurs et de la pérennité de leur activité.
La ville de demain sera conçue pour l’humain
Etalement des villes, pavillonnaire, grosses voitures et hypermarché… le modèle dominant issu de l’imaginaire des années 1950 n’est plus adapté aux défis de notre temps. l’heure est venue de repenser la ville. débat entre michel parent, chercheur inria et roland castro, architecte et urbaniste. michel parent : telle que nous la connaissons aujourd’hui, la ville a été imaginée pour l’automobile. tout l’espace lui est réservé. a contrario, la ville de demain sera conçue pour l’humain. elle rendra la rue aux piétons. les trottoirs et les places de parking disparaîtront au profit de lieux facilitant les échanges, la mixité sociale et les relations entre les générations. on pourra y trouver des jardins où les habitants des quartiers seront en mesure de cultiver de façon collégiale, des espaces dédiés aux activités ludiques ou sportives pour tous les âges. roland castro : la ville de demain, telle que je la conçois, sera en effet plus « poilue » : plus de jardins potagers, plus de parcs. l’homme a besoin de ce rapport à la nature. il est apaisant. si la place manque à l’horizontale, les jardins et potagers se construiront à la verticale ou encore sur les toits afin que la ville arrête d’empiéter systématiquement sur les terres agricoles. au-delà de cette problématique, imaginer la ville de demain pose aussi une véritable question de civilisation. il faut en finir avec les territoires hachés, les endroits invivables qui côtoient les lieux merveilleux... pour retrouver une bonne urbanité ! dans cette optique, au regard des inégalités produites par l’économie de marché, l’avenir de la ville ne peut pas être laissé aux défenseurs de l’économie libérale. pour ma part, je milite pour une ville dans laquelle, au niveau physique comme spatial, n’importe quel quartier en vaudrait un autre. il faut arrêter de construire des zones - industrielles, commerciales - et évoluer vers des projets fondés sur des valeurs collectives. aujourd’hui, trop de territoires s’ignorent ! plus le virtuel se développe... plus l’endroit dans lequel on habite devient important. michel parent : dans le même ordre d’idée, il faut recréer des liens entre les générations dans les villes. a titre d’exemple, je travaille actuellement sur un projet de promotion et d’expérimentation d’un concept de communauté d’habitations autogérées, en collaboration avec l’association cigales (communautés intergénérationnelles pour l’accession au logement et à l’entraide sociale). ce concept est assez simple. de jeunes seniors financent des lotissements qu’ils habiteront pour partie, les habitations restantes étant destinées à la location par des jeunes, à des prix abordables. en contrepartie de l’avantage financier, ces jeunes apportent des services à la génération des plus âgés, notamment aux personnes dépendantes. les seniors peuvent, quant à eux, rendre des services utiles, notamment aux jeunes parents, en accompagnant les enfants à la crèche ou à l’école, en les gardant le soir. roland castro : parallèlement, les lieux d’habitation doivent être repensés en fonction de l’évolution du monde numérique. plus le virtuel se développe, plus on passe de temps chez soi, plus l’endroit dans lequel on habite devient important. c’est même le problème fondamental des villes de demain. michel parent : cette vision de l’avenir de la ville n’a rien d’une utopie ! il suffit que suffisamment de personnes se mobilisent sur le sujet pour que la prise de conscience soit effective et que ces évolutions prennent forme. mais l’évènement d’une ville où l’espace serait optimisé pour les humains et non plus pour les voitures exige bien sûr de reconsidérer la question des transports. la remise en cause de l’étalement urbain et des zones dédiées à tel ou tel type d’activité constitue en soi un axe d’évolution. le regroupement des commerces, des lieux de travail et d’habitations dans des espaces harmonieux diminuerait naturellement les déplacements. quant à la voiture, les villes concentrent de plus en plus de population et il n’y a tout simplement plus assez de place pour que chacun puisse utiliser son véhicule personnel pour circuler ou se garer. il est de plus en plus évident que ce mode de transport devra disparaître, au moins partiellement. roland castro : de ce fait, l’auto-partage fera partie intégrante de la ville du futur. c’est d’autant plus sain et inéluctable que plus on est "pauvre," plus le marqueur social que constitue la possession d’un véhicule est coûteux. mais la ville ne se résume pas à des problématiques d’économies, de systèmes et de rationalités. c’est aussi et surtout une question de bien-être et d’harmonie. raison pour laquelle je préfère les transports « doux » qui perturbent moins la poétique de la ville, tels les tramways en lieu et place des bus ou la navigation fluviale. ... appliquer à la ville moderne les recettes simples qui faisaient autrefois le charme des villes. michel parent : dans cette perspective, le projet cybercar développé avec inria apporte une réponse. complètement automatisée, cette voiture à usage personnel a été conçue pour répondre à l’une des problématiques du partage : comme pour le vélo actuellement, il faudra redistribuer les voitures dans les villes. sachant qu’une voiture louée équivaut, en moyenne, à 20 voitures personnelles garées en moins, la robotisation est une composante essentielle de la solution. les tests menés à la rochelle, en charentes-maritimes, prouvent que les gens apprécient la lenteur, la simplicité et la sûreté des cybercars ! de nombreux utilisateurs ont d’ailleurs adopté ce mode de transport au détriment de leur voiture personnelle. de plus, les cybercars utilisent des technologies qui réduisent la pollution atmosphérique et sonore, contribuant ainsi à une meilleure harmonie. cette illustration montre tout l’avantage qu’il y aurait à développer le partage dans les transports. mais sa généralisation va être difficile, tout autant qu’il l’a été de passer du cheval à la voiture. cependant, dès que l’on propose des alternatives plus pratiques et moins chères, les gens ne se trompent pas. roland castro : au bout du compte, il faut appliquer à la ville moderne les recettes simples qui faisaient autrefois le charme des villes. je conçois toujours mes projets comme si j’étais un promeneur, attentif au moindre détail qui fait du sens, sans le moindre esprit de système, et en pensant toujours au bien-être de l’individu, à la singularité du lien, à la « dénormalisation » des choses… et surtout pas aux voitures !
Prix franco-taïwanais 2011
Le prix de la fondation scientifique franco-taïwanaise vient d'être attribué au binôme formé par marc thiriet, chercheur cnrs au sein de l'équipe reo (centre inria paris-rocquencourt) et tony w. h. sheu de l'universite de taipei, pour leur collaboration scientifique. ensemble, ils mettent la physique et les sciences du numérique au service de la recherche médicale et analysent la circulation des fluides physiologiques. le prix de la fondation scientifique franco-taïwanaise a été créé en 1999 par le conseil national des sciences de taiwan (nsc) et l’académie des sciences. il est, depuis 2004, attribué chaque année à une équipe formée de chercheurs français et taïwanais qui ont contribué à la coopération scientifique franco-taïwanaise. le dossier de candidature, présenté conjointement par un chercheur taïwanais et un chercheur français, se compose d'un résumé des travaux scientifiques ou de la présentation d’un projet franco-taïwanais, et de la recommandation par trois membres au moins de l’academia sinica, ou trois membres au moins de l’académie des sciences, ou par le jury de la fondation franco-taïwanaise ou par un lauréat précédent.
Serge Abiteboul, nouveau titulaire de la chaire « Informatique et sciences numériques » au Collège de France
Directeur de recherche inria, serge abiteboul succède à ses pairs gérard berry et martin abadi. troisième titulaire de la chaire, il est un spécialiste du web data management. ses travaux portent notamment sur les bases de données relationnelles et objets ou encore la gestion d'informations sur le web. ces sujets sont aujourd'hui essentiels face à l'accroissement et à la « massification » des données. diplômé de l'enst (telecom paris-tech) en 1977, serge abiteboul obtient un doctorat en informatique de l'université de californie du sud en 1982. cette même année, il rejoint inria en tant que chercheur. en 1986, il passe une thèse d’État de l'université paris-sud puis devient directeur de recherche au centre inria saclay-Île-de-france. il a dirigé les équipes-projets inria verso puis gemo. comme de nombreux scientifiques, serge abiteboul a dispensé des cours dans plusieurs établissements. il a ainsi enseigné à l'école polytechnique pendant 12 ans. il est intervenu deux années de suite à l'université de stanford en qualité de professeur invité entre 1995 et 1997. pendant cette période, la nasa a fait appel à lui en tant que consultant. en 2003, il intègre le « laboratoire de recherche en informatique (lri) », puis en 2008, il devient membre du « laboratoire de spécification et vérification (lsv) ». depuis 2008, il est membre de l'académie des sciences. durant sa carrière, serge abiteboul s'est vu décerner plusieurs prix scientifiques tels le prix de l'innovation acm sigmod en 1998, le prix eads en 2007... en 2008, il a reçu la bourse webdam de l'european research council (erc). aujourd'hui, il est membre de l'équipe-projet inria dahu, dirigée par luc segoufin, à l'antenne de l'ens cachan du centre inria saclay-Île-de-france. créée en 2009 par le collège de france et inria, la chaire "informatique et sciences numériques" a pour ambition de promouvoir l'informatique et les mathématiques appliquées. serge abiteboul donnera une leçon inaugurale « sciences des données : de la logique du premier ordre à la toile », le jeudi 8 mars 2012 à 18h. du 14 mars au 30 mai 2012, il vous donne rendez-vous tous les mercredis à 10 heures au collège de france. chaque semaine, son cours sera accompagné d'un séminaire animé par un expert du domaine. le coursrendez-vous tous les mercredis de 10 h à 11h : 14 mars 2012 - modèle relationnel 21 mars 2012 - modèle relationnel – suite 28 mars 2012 - concurrence et transactions 4 avril 2012 - le web 2 mai 2012 - arbres de données 9 mai 2012 - bases de connaissances 16 mai 2012 - recherche sur le web 30 mai 2012 - fouille du web les séminairesen relation avec le sujet du cours, tous les mercredis de 11h à 12h : 14 mars 2012 requêtes de bases de données – logique et complexité / database queries – logic and complexity par moshe vardi, rice university 21 mars 2012 gestion de données scientifiques / managing scientific data par anastasia ailamaki, e.p.f. lausanne 28 mars 2012 ouverture des données publiques / open data par françois bancilhon, data publica archivage du web / web archiving par julien masanès, internet memory foundation 4 avril 2012 analyse statique et vérification / static analysis and verification par victor vianu, u.c. san diego 2 mai 2012 le crowdsourcing de données · crowd data sourcing par tova milo, tel aviv university : 9 mai 2012 extraction de données du web / data extraction from the web par georg gottlob, oxford university 16 mai 2012 récolte des connaissances du web · knowledge harvesting from the web par gerhard weikum, max-planck-institut : 30 mai 2012 raisonnement dans le web sémantique / reasoning in the semantic web par marie-christine rousset, université de grenoble réseaux sociaux / social networks par pierre senellart, télécom paristech À propos de la chaire informatique et sciences numériquesla chaire informatique et sciences numériques a été créée en 2009, et pour cinq ans, par le collège de france avec le soutien d'inria. elle accueille chaque année un nouveau titulaire spécialiste reconnu d’un domaine (langages de programmation, sécurité et analyse de protocole, robotique, …).
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