La recherche menée à IMT Atlantique va du plus fondamental aux applications. Le maintien de ce continuum est encouragé pour créer un contexte favorable à la production de nouvelles connaissances, terreau de l’excellence des enseignements et des innovations. Les travaux de recherche en mathématiques s’intéressent aux algorithmes en traitement du signal, aux méthodes statistiques pour l’analyse des données, aux algorithmes de machine learning, à l’optimisation multi-objectifs, aux méthodes formelles pour l’analyse et la preuve de codes, aux algorithmes de codage, décodage et traitement de l’information ainsi qu’aux algorithmes neuro-inspirés pour l’intelligence artificielle.
Le spectre couvert en physique concerne l’étude de particules élémentaires (quarks et gluons), la recherche de la matière noire et des rayons cosmiques, la physique du noyau ou l’étude des propriétés des radioéléments. Les travaux portent également sur la compréhension des écoulements aux interfaces fluides-solides pour l’étude des phénomènes de transfert, la modélisation multi-physique et multi-échelle et l’étude des structures poreuses à l’échelle nanométrique.
Vidéosurveillance « intelligente », reconnaissance faciale, cartographie prédictive, etc. sont autant de dispositifs venant renouveler l’action policière. Ils sont censés construire des « villes sûres » / « safe cities » grâce aux apports de l’intelligence artificielle (IA). Trois grands questionnements articulent la recherche :
1) En suivant l’hypothèse d’une « scientifisation » du savoir policier, on se demandera comment les procédés algorithmiques changent les modes de connaissance et de représentation des phénomènes de délinquances : passe-t-on d’une police de l’information au « big data policing » ?
2) Ces outils entraînent-ils les politiques de sécurité publique vers de l’action prédictive ou sont-ils avant tout des outils de rationalisation de l’activité policière (en fournissant à la hiérarchie policière des indicateurs plus précis sur l’action des policiers de terrain) ?
3) Il s’agit enfin d’analyser comment la mise en débat des outils d’IA à des fins de sécurité urbaine – soulevant de forts enjeux de libertés publiques et de protection des données personnelles – pousse les chercheurs et développeurs informatiques à intégrer des questions politiques et sociales dans leurs productions scientifiques et techniques.
À Nantes, les chercheurs du laboratoire Subatech ont imaginé que l’on pouvait améliorer l’imagerie médicale grâce à une nouvelle technologie basée sur l’utilisation de xénon liquide. Baptisé Xemis et initié il y a une dizaine d’années, leur projet focus, dans un premier temps, sur l’imagerie à trois photons : une nouvelle méthode d’imagerie à même d’amplifier la qualité des images fonctionnelles. Le projet XEMIS (XEnon Medical Imaging System), a permis de développer une caméra pour l’imagerie médicale de petits mammifères, explique Dominique Thers de SUBATECH. L’invention a été brevetée. Elle repose sur la mesure des interactions Compton afin d’ouvrir la voie vers la reconstruction directe en 3D des bio-distribution de médicaments comportant des émetteurs radioactifs particuliers comme le Scandium-44. En parallèle, des développements instrumentaux menés à Subatech, des travaux de recherche sur de nouveaux radio-pharmaceutiques marqués avec du scandium-44 s’effectuent notamment au niveau local en collaboration avec les équipes du cyclotron ARRONAX, du CNRS, de Nantes Université, de l’INSERM et du CHU de Nantes. XEMIS abrite une panoplie complète d’innovations, tout ou presque n’existe nulle part autre part, nous sommes à la frontière entre les sciences et les techniques.
AUFRANDE est un programme de formation doctorale interdisciplinaire très ambitieux de 15,6 millions d'euros qui relie la France et l'Australie par le biais de 64 postes de formation doctorale uniques. Dirigé par RMIT Europe avec la participation de 22 partenaires académiques français et 15 australiens et soutenu par plus de 40 partenaires non académiques.
Smart digital tools for the sustainable, human-centric and resilient use of
La non-réciprocité est d'un grand intérêt pour développer des isolateurs et circulateurs RF compacts et intégrés qui vont au-delà des solutions encombrantes basées sur la rotation de Faraday dans les ferrites. Ce sont des outils précieux tant pour les systèmes de communication actuels que pour les futurs systèmes quantiques. Deux approches peuvent être envisagées pour manipuler la symétrie Parité-Temps (PT) en spin-cavitronique, pouvant conduire à un comportement non réciproque.
- La première repose sur l'introduction d'un couplage chiral entre les magnons et les photons,
- Tandis que la seconde est basée sur la capacité de s'accorder entre (et de combiner) les régimes de couplage conservateur et dissipatif et d'utiliser des antirésonances.
ICARUS a deux objectifs. Sur le plan fondamental, nous étudierons les conditions de contrôle de la symétrie PT dans les dispositifs spin-cavitronique cohérents et dissipatifs. Du côté appliqué, nous visons à réaliser de nouveaux concepts d'isolateurs et de circulateurs RF en utilisant la non-réciprocité des dispositifs spin-cavitroniques. Enfin, nous étendrons ces approches des bandes de fréquences X (8-12 GHz) aux bandes W (75-110 GHz), en passant des ferrimagnétiques à base de grenat bien connus à des matériaux antiferromagnétiques inexplorés.
Pendant quelques millionièmes de seconde après le Big Bang, l'univers était constitué d'un mélange extrêmement chaud de particules élémentaires, les quarks et les gluons, à une température deux cent mille fois supérieure à celle du centre du soleil.
Au cours des dernières décennies, les physiciens travaillant dans des accélérateurs de particules ont écrasé des noyaux à des vitesses énormes pour recréer ce plasma quark-gluon (QGP). Ces expériences permettent de faire la lumière sur la naissance de notre univers.
La physique statistique montre de forts avantages à l’heure de décrire des systèmes complexes multi-échelle tels que la turbulence des fluides, le climat, ou les signaux neuronaux. En particulier, la Théorie de l’Information exhibe un fort potentiel pour l’étude des systèmes complexes dû à sa capacité pour caractériser des comportements non-linéaires. De plus dans ces dernières années, des modèles d’IA ont été développés pour faire face à un grand nombre de questions scientifiques, et plus particulièrement à des systèmes complexes. Ainsi, SCALES propose de combiner le cadre de la Théorie de l'Information (TI) avec des modèles d’IA pour caractériser les interactions entre les échelles des systèmes complexes.
L’apprentissage et la reconnaissance des lésions endoscopiques nécessite une courbe d’apprentissage assez longue, et est fondamental pour la prise de décision sur la prise en charge. L’avènement de nouveaux outils (NBI, BLI, near focus) permet un diagnostic optique précis pour un opérateur entrainé, mais nécessite une formation pour chaque nouvelle modalité. Kimi est un outil de suivi de formation, un forum interactif permettant de poster des images endoscopiques où la communauté peut discuter le diagnostic et la prise en charge la plus adaptée. L’objectif de cet outil est double : aider à la prise de décision via un forum interactif, et évaluer la capacité des endoscopistes à poser un diagnostic optique et proposer la prise en charge qui en découle.
A terme, cet outil pourra utiliser les images et les connaissances échangées sur le forum pour guider et construire des aides au diagnostic
Notre connaissance sur les constituants élémentaires de la matière, connue comme le "modèle standard", est encore perfectible. Les propriétés des neutrinos et notamment les oscillations observées entre leurs trois différentes "saveurs" sont intensément étudiées pour conforter ou mettre en défaut ce modèle standard. En parallèle, la détection de neutrinos cosmiques est maintenant considérée comme un des moyens les plus prometteurs pour étudier les sources astrophysiques susceptibles de les produire et pour caractériser et catégoriser les événements cataclysmiques de l'Univers. Seules quelques expériences, dont KM3NeT, regroupant de larges communautés d'(astro-)physiciens sont en course à travers le monde pour atteindre ces objectifs.
Le grand défi que CEREBRO a relevé est de concevoir le tout premier produit de contraste pour l'EEG, capable de fournir des images complètes du cerveau et de manière non invasive.
