Solutions Numériques, Matérielles et Modélisation pour l’Environnement et le Vivant (NUMEV)

NUMEV est le Laboratoire d’Excellence (LabEx) de l’Université de Montpellier focalisé sur l’interaction entre les sciences informatiques et de l’ingénieur, et les sciences du vivant et de l’environnement, pour favoriser l’émergence d’un pôle interdisciplinaire à visibilité internationale.

La dynamique recherche-formation-transfert du LabEx NUMEV contribue aux grandes évolutions scientifiques, techniques et économiques aux interfaces du domaine MIPS (Mathématiques, Informatique, Physique, Systèmes) et des sciences du vivant et de l’environnement (agronomie, biodiversité, biologie, écologie, santé).

Le LabEx NUMEV rassemble plus de 200 scientifiques dans 8 unités de recherche, sous la tutelle de 5 établissements partenaires (UM, CNRS, INRA, Inria, SupAgro).

Quatre grands défis interdisciplinaires liés à la vie et à l’environnement définissent les axes génériques du LabEx NUMEV :

1) Capteurs et Vecteurs : Cet axe s’intéresse aux activités liées aux capteurs, réseaux de capteurs, systèmes intelligents et embarqués, pour accéder à de nouvelles informations et mesures liées aux domaines de l’environnement et du vivant, à différents niveaux, échelles, supports et conditions (eau, sol, air). Des aspects originaux en couplant les capteurs et leurs « vecteurs » sur des systèmes vivants sont également visés dans cet axe (par exemple, bio-logging).

Responsables : Jérémie Torres, IES et Sébastien Druon, LIRMM

2) Modélisation : Toute approche théorique ou numérique ayant pour objet la représentation du monde physique en vue d’application pour l’environnement et le vivant, qu’il s’agisse de développements originaux ou d’implémentation dans un nouveau contexte (e.g. mécanismes de fonctionnement du vivant, propriétés des matériaux et systèmes d’origine végétale, microbes et pathogènes, processus environnementaux, protection de l’environnement).

Responsables : Franck Jourdan, LMGC et John Palmeri, L2C

3) Données, Algorithmes et Calculs : Les travaux menés dans l’axe se situent dans le domaine du « Big Data » dont l’objectif est d’extraire, de représenter, gérer et appliquer les algorithmes et calculs associées aux volumes importants de données issus de l’environnement et du vivant. Il s’intéresse donc aux différentes spécificités liées aux 3V du « Big Data » (Volume – données massives, Variété – données hétérogènes comme des textes, séries temporelles, images satellites, réseaux de capteurs, réseaux sociaux, etc. et Vélocité – données disponibles de plus en plus souvent sous la forme de flux mais également connaissance qu’il est nécessaire de faire évoluer). La prise de décision par des algorithmes du type IA et/ou bio-statistique sera au cœur de cet axe.

Responsables : Pascal Poncelet, LIRMM et Nadine Hilgert, INRA MISTEA

4) Modèles Expérimentaux et Mesures : Systèmes expérimentaux pour la compréhension du vivant et de l’environnement ; Systèmes naturels : matériaux granulaires, bois, sang, blé, eau… ; Caractérisation des comportements mécaniques multi-échelles ; Systèmes modèles : dégager des mécanismes généraux qui gouvernent les comportements physiques des objets du vivant et de l’environnement en s’affranchissant de la complexité intrinsèque des objets naturels ; Développements instrumentaux originaux  d’observation de l’environnement et du vivant. L’accent est également mis sur l’observation de croissance, la morphogenèse et les différents types de processus d’évolution allant des systèmes moléculaires aux systèmes naturels, (transport biologique physique et mécanique). Cet axe sera également privilégié pour la mise en œuvre, et la conception d’instrumentation innovante (THz, ultrasons, AFM, imagerie, spectroscopie, IRM, etc.).

Responsables : Christian Ligoure, L2C et Benoît Charlot, IES

Les quatre projets intégrés (PI) se concentrent sur des objectifs de recherche ayant un impact social et économique direct :

1) Assistance au geste chirurgical : Ce projet est lié au contexte où les interventions chirurgicales actuelles (chirurgie mini-invasive, chirurgie endoluminale, microchirurgie, radiologie interventionnelle, télé-chirurgie, etc.) sont en constante évolution et les gestes cliniques deviennent de plus en plus difficiles à réaliser. Les principaux problèmes scientifiques et technologiques consistent à accroître la capacité d’apprentissage, de formation, de perception, de décision et d’action des cliniciens dans les opérations chirurgicales.

Responsables : Nabil Zemiti, LIRMM et Simon Le Floc’h, LMGC

2) Océan et Littoral : Ce projet se dégage de la forte croissance de la recherche liée à la mer et au littoral dans NUMEV et globalement sur le site de Montpellier. Des pistes de recherche prometteuses ont été identifiées : surveillance biologique in vivo, observation autonome de la faune et de la flore marines, modélisation et cartographie liées à la mer et au littoral, compréhension des phénomènes de dépollution.

Responsables : Serge Bernard, LIRMM et Pascale Fabre, L2C

3) Mouvement : Ce projet vise à développer une recherche axée sur les interactions mouvement humain-technologie-santé. Il propose une approche multidisciplinaire pour étudier le mouvement humain chez les personnes en bonne santé et malades, avec comme objectifs d’effectuer de la surveillance, de la prévision, de la prévention, d’établir des méthodes spécifiques en imagerie et de traitement, sans oublier les besoins en formation dans ce domaine.

Responsable : Julien Lagarde, Euromov et Sofiane Ramdani, LIRMM

4) Génomes : Ce projet s’intéresse aux d’approches mathématiques, physiques, statistiques et (bio)informatiques aux questions biologiques autour de l’organisation, du fonctionnement et de l’évolution des génomes. Les axes de recherche concernent l’analyse des données de séquençage à haut débit, la génomique fonctionnelle, la génomique évolutive, et les modèles biophysiques et bio-mathématiques des génomes.

Responsables : Fabio Pardi, LIRMM et Gilles Didier, IMAG