PAROLE DE CHERCHEUR

Catherine Sztal-Kutas est directrice de Calyxis et présidente du CA de l’IRIAF. Elle nous parle des liens tissés par son pôle d’expertise du risque avec le monde universitaire. 
GR : La région Nouvelle Aquitaine vient d’accorder son soutien financier à un projet de recherche associant  l’IRIAF, le CRIEF et Calyxis. Pouvez-vous nous en dire plus sur ce projet ?
C.S.K. : Définir les impacts économique, social et sanitaire des ACcidents de la Vie Courante (ACVC par la suite) en région Nouvelle Aquitaine, telle est l’ambition de ce programme. Calyxis dispose de données sur les ACVC via la cohorte d’individus MaVie, elles permettront de nourrir une recherche en termes d’évaluation des enjeux de ces accidents. De telles approches n’ont jamais été tentées en France, soulignant le caractère innovant de ce projet.
GR : En quoi les ACVC constituent-ils un véritable sujet de société et quel est l’objectif de MaVie ?
C.S.K. : Aujourd’hui, la France déplore 21 256 morts par an des suites d’un ACVC (majoritairement des séniors). C’est donc parler un véritable enjeu de santé publique. La cohorte MAVIE compte 26 375 volontaires inscrits, qui nous informent aussi bien sur leur environnement, que sur leurs habitudes de vie ou leurs pratiques sportives et vont ainsi nous permettre de repérer les facteurs de risques des ACVC. Les facteurs de risque identifiés vont permettre la définition et la mise en place de mesures de prévention pertinentes.
GR : Depuis quand et pourquoi Calyxis est-il engagé dans des programmes de recherche avec les laboratoires universitaires ? 
C.S.K. : La chaine de valeur de Calyxis est structurée depuis la recherche universitaire jusqu’à l’information des individus, en passant par l’évaluation au sein des observatoires et la création de conseils, outils ou moyens de prévention. Les résultats des recherches constituent les fondements de notre expertise dans le domaine de l’habitat individuel et de l’individu lui-même. Nous jouons le rôle de centre de transfert des connaissances et d’innovation.

EVENEMENT

Le 30 novembre, Camille Mercadé soutiendra sa thèse de doctorat intitulée « Modélisation de la dégradation d’un matériau composite carbone-époxy soumis à une sollicitation thermo-mécanique couplée – Application aux réservoirs d’hydrogène de type IV ». Bénéficiant d’un financement du Labex Interactifs, Camille a travaillé sur un sujet associant les compétences des chercheurs en physique des matériaux et en sécurité incendie de l’Institut Pprime. Le 22 décembre, Pierre Crémona soutiendra lui aussi ses travaux intitulés « Caractérisation expérimentale et numériques des scénarii de feu impliquant un conduit de fumée d’appareils de combustion à bois ». Ce travail entre dans le cadre de la collaboration forte entretenue avec la société Poujoulat. A tous les deux, une très bonne soutenance et beaucoup d’épanouissement professionnel. Ils sont déjà salariés respectivement chez Silvadec (56) et Poujoulat (79).

 

UN REGARD SUR... L'ENACTION

L’enaction, un cadre méthodologique pour rêver le monde à plusieurs. L’enaction considère le monde comme peuplé d’entités autonomes définies par leurs interactions. Une telle posture épistémologique efface les considérations hiérarchiques entre disciplines et place la connaissance humaine comme résultat de l’imagination collective plutôt que comme la découverte d’un monde prédéfini. Appliquée à l’élaboration de simulations en réalité virtuelle, l’enaction propose une utilisation collaborative de l’ordinateur pour étudier des modèles de systèmes complexes avec la méthode expérimentale.
L’enaction est une des trois écoles des sciences cognitives qui étudient comment fonctionnent et s’organisent les processus de la pensée. Elles regroupent des disciplines aussi variés que l’intelligence artificielle, la psychologie, la logique, la philosophie, la linguistique, les neurosciences pour ne citer que les principales.
La première école est celle du cognitivisme qui considère que tout est manipulation de symboles et s’appuie fortement sur le courant de pensée philosophique de l’idéalisme. En d’autres termes, le cerveau fonctionne comme un ordinateur. La grande réussite de cette école est d’avoir mieux compris en quoi le cerveau diffère justement d’un ordinateur et d’avoir réalisé des systèmes experts opérationnels : des intelligences artificielles capables de rivaliser avec des experts humains dans un contexte précis et prédéterminé.
La deuxième école est celle du connexionnisme qui considère que tout est réseau de neurones, c’est à dire un point de vue très matérialiste de la pensée. Cette école a donné naissance aux neurosciences produisant de grandes avancées en neurophysiologie (avec les progrès en imagerie cérébrale) et en inventant les réseaux de neurones artificiels avec leurs capacités d’apprentissage très intéressantes : de véritables approximateurs universels mémorisant des statistiques complexes sur de grands ensembles de données.
Enfin l’enaction considère que tout est interaction entre entités autonomes et s’inspire plutôt du courant philosophique de la phénoménologie. Une entité et son environnement sont les deux faces d’un même processus : l’entité se transforme pour s’adapter à son environnement de même que l’entité transforme son environnement pour l’adapter à son fonctionnement (il n’y a cas observer une ville et sa population pour s’en convaincre ou si vous êtes plus « nature » la piste d’un chevreuil). L’enaction est le premier cadre formel pour l’étude du vivant incluant explicitement l’être humain dans la boucle. De même que la physique moderne est consciente que le dispositif expérimental fait partie de l’expérience, l’enaction place d’emblée l’être humain dans la boucle de la production des connaissances. Dans ce cadre, les sciences ne découvrent pas l’univers mais l’inventent. L’enaction offre ainsi un cadre méthodologique idéal pour rêver le monde à plusieurs.
Mes travaux de recherche interdisciplinaire visent à utiliser l’enaction comme paradigme de modélisation. L’interdisciplinarité désigne la production de connaissances au carrefour de plusieurs disciplines, dont aucune ne peut résoudre seule la question posée. Utiliser l’enaction comme principe d’interaction entre les différents protagonistes évite intrinsèquement l’apparition de considérations hiérarchiques entre les disciplines (ce qui nuirait à la réussite des travaux) et concentre l’attention sur l’explicitation des interactions entre phénomènes. La modélisation consiste ensuite à formaliser les idées pour les traduire en des termes respectant l’ensemble des contraintes imposées par le cadre formel sous-jacent – l’enactique – s‘appuyant sur paradigme de l’enaction.
L’enactique considère le modèle d’un phénomène comme une entité autonome issue de l’imagination humaine, avec des capacités d’action, de perception et de ré-organisation. Il faut bien garder à l’esprit que ces considérations d’action, de perception et de ré-organisation ne sont que des propriétés des modèles et ne présagent rien sur le phénomène réel. L’action permet de reconnaître le phénomène lorsque l’on cherche à le percevoir, la perception construit le milieu perceptif supportant les actions des phénomènes en présence et la ré-organisation dote le modèle d’une capacité d’adaptation à son environnement (afin, par exemple, de respecter des lois physiques connues en modifiant ses paramètres ou de donner naissance à un nouveau phénomène lorsque ses conditions d’apparition sont réunies). Les entités vont évoluer au cours du temps en fonction des interactions qui vont avoir lieu à travers le milieu perceptif que ces entités auront construit entre elles.
Ces modèles sont animés lors de simulations informatiques faisant avancer le temps en mémorisant les entités avec la structure des milieux perceptifs associés. Si le modèle prévoit une interaction avec un opérateur humain, celui-ci sera immergé dans l’expérience numérique (selon son rôle d’observateur, d’acteur ou de créateur). L’énorme avantage de ce point de vue est qu’il place au même niveau dans la simulation les modèles et les êtres humains. La simulation informatique de ces modèles en interaction donne alors accès à toute la richesse des sciences expérimentales pour explorer les modèles du système étudié dans un laboratoire virtuel.
Appliquée à l’observation des états de mer avec des marins, des océanographes et des informaticiens, cette méthode a donné naissance à un nouveau type de modèle de mer (Groupy Wave Model) exhibant des capacités de contrôle des moments statistiques de la surface de la mer jusqu’à l’ordre 4 (les pentes et les courbures), alors que seuls les moments d’ordres 1 ou 2 (les positions et les vitesses) étaient contrôlables avec les modèles plus classiques.
En ayant recours à l’énaction, nous avons également abordé la problématique des communications mobiles en ville. Pour la propagation des micro-ondes en environnement urbain, nous avons un modèle tout aussi précis que les modèles à base de lancés de rayons, mais d’une complexité algorithmique moindre (un seul groupe d’onde contre des milliers de rayons) et bien plus explicite en terme de phénoménologie électromagnétique.
Le modèle de mer a été enrichi par la suite – projet MODENA – avec la phénoménologie de la chaîne d’acquisition radar et des éléments d’hydrodynamique navale, afin de disposer d’une plate-forme d’étude de nouvelles technologies pour l’observation radar d’une scène maritime dynamique. Nous avons travaillé avec des géophysiciens de diverses spécialités sur l’étude du refroidissement interne de notre planète Terre à l’échelle de quelques milliards d’années, en tenant compte de la convection mantellique, de la tectonique des plaques et des effets d’isolation continentale sur le rayonnement de la Terre (projet MACMA). Nous avons mis en évidence que la convection mantellique seule ne peut rendre compte de la complexité du refroidissement du manteau à différentes échelles de temps ; ce sont les processus tectoniques de surface qui contrôlent l’évolution thermique de la Terre.
Enfin, avec des biologistes marins, nous avons étudié l’impact des micro-plastiques sur la pompe biologique, c’est à dire le cycle du carbone dans les océans (Région Bretagne LabEX Mer axe 2). Après avoir identifié, formalisé et implémenté les processus d’assimilation des micro-plastiques dans les agrégats de phytoplancton qui sédimentent, nous pouvons quantifier leur rôle dans le processus d’export du carbone vers les zones profondes de l’océan en fonction des types de phytoplancton constitutifs des agrégats.
Au final, l’enaction comme alternative à l’idéalisme et au matérialisme semble offrir une voie prometteuse dans l’étude et la compréhension de problèmes difficiles demandant actuellement la participation de plusieurs disciplines. En appliquant ce paradigme de l’enaction aux modèles d’une simulation, l’enactique n’est qu’un guide méthodologique parmi d’autres pour entreprendre de telles études interdisciplinaires en s’appuyant sur la construction d’un laboratoire virtuel pour y explorer des modèles avec les méthodes des sciences expérimentales.
Marc Parenthöen

Quelques travaux des enseignants-chercheurs de l’IRIAF sur la question

Z Belemaalem, B Chapron, M Parenthoën, N Reul. The groupy wave model for simulating dynamical sea surface. International SEE Conference on Ocean & Coastal Observation: Sensor and observing systems, numerical models & information Systems (OCOSS), 2010.
S Chenu, M Parenthoën, M Ney. Modélisation électromagnétique in virtuo – la méthode énactive. 17èmes Journées nationales micro-ondes, 2011.
M Combes, C Grigné, Laurent Husson, CP Conrad, S Le Yaouanq, M Parenthoën, C Tisseau, J Tisseau. Multiagent simulation of evolutive plate tectonics applied to the thermal evolution of the Earth, Geochemistry, Geophysics, Geosystems, AGU and the Geochemical Society, 13(5):Q05006, 2012.
R Garello, A Ghaleb, S Even, B Chapron, N Pinel, N De Beaucoudrey, F Comblet, M Parenthoën, E Pottier. Radar sea surface modeling and simulation, IEEE OCEANS Conference, 1-7, 2011.
M Parenthoën, J Tisseau, 2007. Chapitre : La modélisation enactive. Dans Edgar Morin, Jean-Louis Le Moigne Eds : Intelligence de la complexité, Épistémologie et Pragmatique, Editions de l’Aube, 2007.

ISSN 2495-3369

Directeur de publication Jean-Marc Bascans

Contact mail iriaf-com@univ-poitiers.fr


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