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Numérique & Data

Il touche tous les secteurs y compris la recherche : l’importance stratégique du numerique (SNRI) . La transition numérique impacte l'ensemble des secteurs de l'économie et de la vie quotidienne à travers notamment les services en ligne accessible en permanence via son téléphone portable. Cette évolution touche naturellement aussi le domaine de la recherche scientifique qui utilise des méthodes numériques les plus récentes mais surtout qui contribue à l'amélioration des algorithmes et de leurs applications.

Les forces en présence du numérique : 24 laboratoires dans le projet ICON

Dans OGC, les compétences numériques sont nombreuses et présentent dans la quasi-totalité des laboratoires de recherche. Conscients de la richesse présente et aussi de la difficulté dans un domaine qui évolue très rapidement d'être à la pointe sur l'ensemble des aspects de cette révolution digitale, les acteurs du numériques d'OGC se sont regroupés en 2017 au sein d'un projet ICON (Institut Convergence d'Orléans sur la transition Numérique).

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L'objectif d'ICON est de promouvoir des échanges entre disciplines et entre la recherche, la formation et la société, de manière large. ICON permet aux experts académiques de toutes les disciplines de rencontrer les experts des entreprises privées et de collaborer avec les étudiants de master et de doctorat sur les défis interdisciplinaires. Ces échanges directs et soutenus accélèreront le transfert et la création des savoirs.

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Sans prétendre à l’exhaustivité, on peut donner 3 grands défis pour lesquels les équipes d'OGC sont particulièrement actives et reconnues : multi-échelle, anomalie et reproductibilité.

Calcul/modélisation multi-echelle :
comprendre le lien entre micro
et macro

  • La Modélisation et simulation multi‐échelles est nécessaire pour aborder l’imbrication des phénomènes micro et macro qui doivent être modélisés à travers plusieurs échelles de temps et d'espace. Concevoir un cadre scientifique générique et les outils adéquats pour la modélisation multi‐échelle apparaît comme un défi à toutes les disciplines.
  • La traduction des observations et des modèles de processus à petite échelle vers des phénomènes à grande échelle se retrouve dans de nombreux domaines : des phénomènes à l'échelle moléculaire aux propriété des nouveaux matériaux ; de l'ADN aux propriétés des organismes ; des comportements des consommateurs aux équilibres macro-économiques, etc.
  • La résolution de ces problèmes nécessite à la fois des méthodes mathématiques adaptées (analyse asymptotique) et des simulations numériques utilisant des moyens de calcul haute performance (algorithmes parallèles, meta‐langages).

Images/data :
detecter les anomalies

  • La gestion et l’exploitation des gros volumes de données est possible de nos jours grâce au Cloud Computing, combiné à des outils statistiques et de fouille de données. Nous déclinons ce grand domaine dans deux directions: l'analyse d'images et la visualisation des données et la recherche d'anomalies et de tendances cachées. Les outils mathématiques et informatiques actuels permettent la visualisation dynamique de grandes quantités de données de domaines différents (microscopie électronique, imagerie médicale ou de données biologiques, RMN...) mais aussi l'interprétation des résultats, le diagnostic, la prise de décision.
  • Dans le flot de données qui sont collectées, l'information pertinente se concentre parfois dans une infime partie des données (gène modifié, transaction bancaire frauduleuse...) qu'il convient donc d'identifier ; ceci passe par des outils mathématiques et algorithmiques spécifiques.

Reproductibilite et problèmes
éthiques et juridiques

  • La recherche reproductible est devenue une question essentielle pour la crédibilité des résultats scientifiques. Orléans est très actif en ce domaine, avec plusieurs projets développés dans OGC en économie (ex. RunMyCode, resp. C. Hurlin, LEO) et en bio-physique (ReScience, resp. K. Hinsen CBM) poursuivant cet objectif. Deux rencontres nationales ont eu lieu à Orléans sur le sujet en 2012 et 2015 et le forum national sur ces questions qui comprend plus de 120 spécialistes sur toute la France a été créé à Orléans (lien sur sympa).
  • Parler aussi des aspects juridiques et éthiques, mais aussi de l'importance sociétale de pouvoir garantir que les résultats de simulation qui ont servi à prendre des décisions publiques par exemple pour des questions de risque naturel (inondation ...) ou économique (politique publique basée sur les prévisions).

Bases de données

Les bases de données nationales sur le sol (INRA) et sous‐sol (BRGM) sont gérées sur Orléans, et l’un des objectifs d’ICON est de renforcer notre position de leader mondial du traitement des données du sol et du sous‐sol.

Le campus orléanais héberge à la fois le Référentiel Géologique de la France, au BRGM, et la base de données nationale des informations spatiales pédologiques à l’INRA. Le BRGM pilote l’initiative OneGeology qui vise la création d’une carte géologique dynamique du monde, dans le cadre du projet GEOSS (Global Earth Observation System of Systems). Le BRGM abrite également une partie de la plate‐forme européenne EPOS (European Plate Observing System). L’équipe InfoSol de l’INRA coordonne le projet GlobalSoilMap dont l’objectif est la création d’une base de données mondiale des informations spatiales sur le sol.

L’Université d’Orléans et le CNRS sont impliqués dans la Très Grande Infrastructure de Recherche Huma‐Num (Humanités Numériques).

infrastructures : moyens de calcul et de stockage

OGC est riche de dispositifs expérimentaux qui produisent des données de grandes tailles dans les domaines de la terre, de l’énergie et du vivant.

Le campus abrite le Centre de Calcul Scientifique en région Centre (CCSC), adhérent de l'Equipex Equip@meso. Il dispose d'une puissance de calcul de 5,8TFlops et d'une capacité de stockage de 3,3 To d’espace de travail partagé en GPFS (et 1,1To d’espace de stockage pour les utilisateurs partagé en GPFS).

L'hébergement de structures régionales de calcul est une histoire très ancienne (sur l'échelle des temps informatiques), puisque le premier CICRC (Centre Interrégional de Calcul dela Région Centre) a été installé dans OGC en 1976 (il y a plus de 40 ans !) équipé d'un CII 10070, qui avait une mémoire de 512 Koctets, quelques Mo de disques et une liaison à moyen débit par ligne spécialisée sur Tours.

Dimension régionale

Notons que la plupart des actions dans le domaine du numérique s'inscrivent dans une dynamique au niveau de la région Centre Val de Loire :

Calcul Scientifique et Modélisation
Orléans‐Tours

Le projet CaSciModOT rassemble l'ensemble des acteurs académiques depuis 2004 avec notamment deux journées d'échanges à Orléans en décembre, à Tours en juin.

LE RTR Image

Le RTR image créée 2012 pour favoriser les contacts entre chercheurs qui produisent et analysent des images (médicales, matériaux, géosciences...) et ceux qui travaillent sur les méthodes d'analyse.

Intelligence des patrimoines

Le projet IPat, regroupe l'ensemble des chercheurs qui s'intéressent au patrimoine culturel et naturel, notamment d'un point de vue numérique.

Formations et animation

Les besoins de formations (initiale et continue) pour non seulement s'adapter mais tirer avantage de la transition numérique sont très importants et on conduit à la création d’une « graduate school » (école universitaire de recherche) innovante où les étudiants pourront se former dans un contexte interdisciplinaire. Cette école réunira des étudiants de différentes origines : mathématiciens, informaticiens, géologues, physiciens, chimistes, biologistes, linguistes, économistes, etc. Ils seront formés en tant qu’experts dans l’une des disciplines d’ICON avec un bon bagage en science du numérique, capables d’implémenter la transformation numérique dans leur discipline, ou en tant qu’experts du numérique (data scientists, calcul haute performance) ayant déjà une bonne expérience du travail collaboratif. La force des diplômés d’ICON sera la dualité de leur profil, sciences appliquées/sciences du numérique ou sciences du numérique/sciences appliquée selon leur licence d’origine.

GSON ouvrira en septembre 2017 pour les étudiants de différentes origines : mathématiciens, informaticiens, géologues, physiciens, chimistes, biologistes...

La Graduate School Orléans Numérique (GSON) ouvrira en septembre 2017 et s'appuiera sur une dizaine de masters existants ayant une part plus ou moins importante dans le domaine du numérique et de la valorisation des données.

Le vivier d'étudiants concernés est d'environ 800 (400 en master 1, 300 en master 2 et 100 en doctorat), l'objectif est d'atteindre 1000 à la rentrée 2019 et d'offrir par ailleurs une offre complète et pointue de formations soit en formation continue soit à travers des actions ponctuelles (afterworks, meet-up, tech talk, start-up week end, speed data, conférences TeD, ...) en concertation avec les autres acteurs du numérique notamment au Lab'O et avec l'aide d'OVLT.

Florilège du domaine : Numérique & Data