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DOCTORANTS : Liste des bourses cofinancées

Nom : Benoît SIJOBERT

Date : en cours de recrutement

Unité de recherche : INRIA - LIRMM

Sujet : Stimulation électro-fonctionnelle pour l'assistance aux mouvements des membres inférieurs dans les situations de déficiences sensori-motrices

Directrice : Christine AZEVEDO


Nom : Stéfano VILLA

Date : 2015 - 2018

Unité de recherche : LMGC

Sujet : The physics and physical chemistry of particle-bubble interactions to boost water treatment

Directeur : Maurizio NOBILI


Nom : Justine PINCEMAILLE

Date : 2015 - 2018

Unité de recherche : L2C - IATE

Sujet : Interactions et assemblages de prolamines du blé.

Directeurs : Laurence RAMOS (L2C) et Paul MENUT (IATE)


Nom : Achraf LAMLIH

Date : 2015 - 2018

Unité de recherche : LIRMM

Sujet : Tag-it-Yourself

Directeur : Serge BERNARD

Encadrants : Vincent KERZERHO - Fabien Soulier (LIRMM) et Tristan Rouyer  - Sylvain Bonhommeau (IFREMER)


Nom : Sylvain PULICANI

Date : 2015 - 2018

Unité de recherche : LIRMM

Sujet : Linking large scale genome reearrangement to 3D chromatin structure in drosophila

Directeur : Eric RIVALS

Encadrant : Krister SWENSON

Abstract: A new biological experiment called Hi-C provides information on the 3D

distribution of chromatin in the nucleus.  Links between chromatin conformation

and cell regulation, specialization, and heredity are an important topic for

contemporary geneticists.  On the other hand, large scale genetic changes occur

that scramble the 2D (linear) structure of DNA.  These rearrangements are

responsible for disease and are an evolutionary force due to their potential

for creating reproductive isolation.  This project extends rearrangement theory

developed in the computer science community, and develops software so as to

explore the link between rearrangements (in 2D) and 3D structure.  Using these

tools we aim to infer ancient rearrangements that occurred between drosophila

species.


Nom : Rahima SIDIBOULENOUAR

Date : 2015 - 2018

Unité de recherche : L2C

Sujet : Suivi dynamique au champ de stress hydrique des plantes sous contrainte environnentale : conception d'une RMN portable et application au Sorgho (PHM)

Directeur :  J-L Verdeil (AGAP-CIRAD), F. Gatineau (AGAP-CIRAD, co-directeurs) et C. Coillot (L2C – UM/CNRS), Eric Nativel (IES-UM, co-directeur)

Résumé : Comprendre comment les plantes répondent aux stress hydrique est aujourd’hui primordial pour relever le défi de la mise au point de nouveaux cultivars et de nouvelles méthodes de gestion des cultures compatibles avec un maintien de la productivité des plantes, en dépit du changement climatique. De nombreuses équipes au CIRAD et dans le monde travaillent sur les relations eau-plante mais paradoxalement, il n’existe pas de méthode directe et non invasive permettant de quantifier l’eau dans la plante et de mesurer les flux d’eau. Le projet de thèse propose de construire une RMN transposable en serre, en champs pour mesurer l’eau dans la plante et sa mobilité. L’équipement construit sera utilisé pour étudier la réponse comparative de différents génotypes de sorgho soumis ou non à un déficit hydrique. Les nouvelles données seront confrontées aux données écophysiologiques acquises par d’autres méthodes non invasives (conductance stomatique, fluorescence des chlorophylles, thermographie infrarouge). Au-delà de son apport en sciences de la plante, le projet proposé présente un fort potentiel de valorisation (dépôt de brevets). Il s’inscrit dans la dynamique de développement de nouveaux capteurs pour une agriculture de précision.


Nom : Michel BOTTI

Date : 2015-2018

Unité de recherche : IMAG

Sujet : Méthodes numériques adaptées au couplage fort pour la modélisation hydro-poro-mécanique

Directrice : Daniele Di Pietro


Nom : François LEBORNE

Date : 2015 - 2018

Unité de recherche : LIRMM

Sujet : Commande de bras manipulateurs de robot sous-marin pour la manipulation à grande profondeur d'échantillons biologiques déformables

Directeur : François PIERROT

Encadrants : Lorenzo BRIGNONE (Ifremer), Vincent CREUZE - Ahmed CHEMORI (LIRMM)

Résumé : Cette thèse vise à étudier et développer des nouvelles approches de commande pour simplifier la spécification et l’exécution des tâches de télémanipulation complexe dans le milieu sous-marin. L’objectif de fiabiliser les opérations de collecte d’échantillons biologiques fragiles peut être atteint à travers l’utilisation coordonnée de deux bras manipulateurs et de la dynamique asservie du porteur. L’approche porte à considérer l’ensemble du véhicule porteur et ses bras manipulateurs comme un seul système robotisé redondant à plusieurs degrés de liberté. La synthèse de la trajectoire à suivre pour la réalisation de la tâche spécifiée par l’opérateur doit en conséquence tenir compte de la cinématique et de la dynamique de ce système complexe. Pendant toutes les phases de l’opération, l’approche, la saisie de l’objet, la manutention et la récupération, le pilotage du véhicule et des actionneurs des bras doit être coordonné pour éviter les collisions entre les manipulateurs, le porteur et l’environnement.

L’engin sous-marin hybride HROV Ariane d’Ifremer équipé de deux bras électriques offre la plateforme opérationnelle pour la validation expérimentale des algorithmes de commande développés.

Abstract : The objective of this thesis is to introduce and develop new coordination control schemes to improve the specification and the execution of complex manipulation tasks performed by an underwater vehicle. Ultimately the rate of success in the collection of biological specimens from the seabed can be significantly improved if the vehicle and its manipulator arms are simultaneously controlled to perform the task. This in turns represents a shift forward from the traditional approach and leads to considering the vehicle and its actuators as a unique and complex robotic system characterized by several degrees of freedom. The design of an optimal trajectory to be tracked to reach the target object in order to accomplish the task should take into consideration both the kinematics and the dynamics of this resulting complex system. In addition, throughout the execution of the different phases of the operation, such as object grasping, collection and retrieval, the vehicle and its manipulator arms need to be controlled in a coordinated manner in order to avoid mutual collisions, instability and interference with the environment. The Ifremer’s new underwater vehicle HROV Ariane, equipped with two electric manipulator arms, will be used as an experimental testbed to validate the proposed control schemes within the scope of this thesis.


Nom : Séverine FURST

Date : 2015 - 2018

Unité de recherche : IMAG

Sujet : Inversion adaptative et robuste de données géodésiques à l’échelle continentale

Directeurs : Bijan MOHAMMADI et Jean CHERY


Nom : Guillaume SAINT-MARTIN

Date : 2015 - 2018

Unité de recherche : L2C

Sujet : Analyse IRM in et ex vivo des lésions médullaires chez la souris et chez le primate non-humain: développement d'un outil de recherche translationnelle

Directeurs : Christophe GOZE-BAC et Florence PELLERIN


Nom : Karsta HEINZE

Date : 2014 - 2017

Unité de recherche : LMGC

Sujet Etude des propriétés mécaniques locales, à l'échelle nano, des tissus des grains de céréales

Directeur (s) : Jean-Yves DELENNE, Mathieu GEORGE, Valérie LULLIEN-PELLERIN


Nom : Vijay INGALLALY

Date : 2014 - 2017

Unité de recherche : LIRMM

Sujet : Fouille de données de graphes complexes et évolutifs pour la détection de patterns à différents niveaux de granularité et de temporalité – Application aux données environnementales

Directeur : Poncelet Pascal


Nom : Agnès BURGER

Date : 2013 - 2016

Unité de recherche : LMGC

Sujet : Eco-conception bois : caractérisation de la ressource régionale en Pins et mise place de modules de formation dédiés

Directeur : Cédric MONTERRO


Nom : Tito MANRIQUE

Date : 2013 - 2016

Unité de recherche : MISTEA

Sujet : Modèles statistiques et tests pour données fonctionnelles issues du phénotypage végétal haut débit

Directrice : Nadine HILGERT


Nom : Thomas GUIHO

Date : 2013 - 2016

Unité de recherche : INRIA - LIRMM

Sujet : Stimulation électrique médullaire pour la restauration de fonctions urinaire, intestinale et sexuelle chez le sujet lésé médullaire

Directeur : David GUIRAUD


Nom : Coralie MERLE

Date : 2013 - 2016

Unité de recherche : IMAG

Sujet : Nouvelles méthodes d'inférence de l'histoire démographique à partir de données génétiques

Directeur : Jean-Michel MARIN


Nom : Fatima Zahra EL KORCHI

Date : 2013 - 2016

Unité de recherche : LMGC

Sujet : Evolution de la rhéologie des sols granulaires lors de processus d’imbibition ou de drainage d’eau

Directeur : Moulay Saïd EL YOUSSOUFI


Nom : Adrien LASBOUYGUES

Date : 2012 - 2015

Unité de recherche : LIRMM

Sujet : Robotique d’Exploration d’un Réseau Karstique

Directeurs : David ANDREU, Lionel LAPIERRE

Résumé : Les robots sous-marins peuvent aujourd'hui évoluer dans des environnements complexes difficilement accessibles à l'Homme pour des raisons de coût ou de sécurité. Ils peuvent donc intervenir dans une grande variété de missions en environnement aquatique. Or, la complexité de ces milieux impose de doter le vecteur robotique d'une autonomie opérationnelle suffisante afin qu'il puisse mener sa mission à bien tout en préservant son intégrité. Cela nécessite de développer des lois de commande répondant aux spécificités de l'application. Ces lois de commande se basent sur des connaissances provenant de différentes disciplines scientifiques ce qui souligne l'interdisciplinarité inhérente à la robotique. Une fois la loi de commande développée, il faut implémenter le contrôleur sur le robot sous forme de logiciel de contrôle basé sur une architecture logicielle temps-réel.

Or la conception actuelle des lois de commande, sous forme de blocs "monolithiques", rend difficile l'évolution d'une loi de commande d'une application à l'autre, l'intégration de connaissances provenant d'autres disciplines scientifiques que ne maitrisent pas forcément les automaticiens et pénalisent son implémentation sur des architectures logicielles qui nécessitent la modularité. Pour résoudre ces problèmes nous cherchons à proprement séparer les différentes connaissances afin que chacune soit aisément manipulable, son rôle clair et que les relations établies entre les différentes connaissances soient explicites. Cela permettra en outre une projection plus efficace sur l'architecture logicielle. Nous proposons donc un nouveau formalisme de description des lois de commande selon une composition modulaire d'entités de base appelées Atomes et qui encapsulent les différents éléments de connaissance.

Nous nous intéressons également à l'établissement d'une meilleure synergie entre les aspects automatique et génie logiciel qui se construit autour de préoccupations communes telles que les contraintes temporelles et la stabilité. Pour cela, nous enrichissons nos Atomes de contraintes chargées de véhiculer les informations relatives à ces aspects temporels. Nous proposons également une méthodologie basée sur notre formalisme afin de guider l'implémentation de nos stratégies de commande sur un Middleware temps-réel, dans notre cas le Middleware ContrACT développé au LIRMM.

Nous illustrons notre approche par diverses fonctionnalités devant être mises en oeuvre lors de missions d'exploration de l'environnement aquatique et notamment pour l'évitement de parois lors de l'exploration d'un aquifère karstique.

Mots-clés : Robotique sous-marine, exploration environnementale, modularité, logiciel de contrôle, contraintes temporelles, temps-réel


Nom : Manuel BINET

Date : 2013-2016

Unité de recherche : LIRMM

Sujet : The inference of phylogenetic trees and networks

Directeur : Olivier GASCUEL


Nom : Ouafa BENZINA

Date : 2011-2014

Unité de recherche : L2C

Sujet : Etude Biophysique de la régénération de neurones périphériques

Directrice : Csilla GERGELY

Résumé : Les pathologies du système  nerveux somato-sensoriel, appelées neuropathies sensitives périphériques, touchent environ 3 millions de personnes en France et causent des déficits sensoriels multiples. Une lésion nerveuse périphérique induit des réponses cellulaires permettant la survie et la régénération de ces neurones. Nos études biophysiques s'adressent premièrement à la description des modifications de ces cellules en terme de leur morphologie et propriétés nanomécaniques. La microscopie à force atomique a été utilisée pour imager les cellules vivantes dans les conditions physiologiques et mesurer leur élasticité déterminant les propriétés mécaniques de la membrane cellulaire et le cytosquelette subjacent. Nous avons identifié des modifications importantes dans l’organisation des protéines du cytosquelette permettant la croissance rapide des neurites conditionnés. Dans le but de mimer les contraintes de l’organisation structurale des tissus et son rôle déterminant dans la direction de la croissance et du mouvement cellulaire nous avons réalisé le guidage de la croissance neuronale en modifiant les surfaces par  « microcontact printing ». En utilisant des circuits de protéines de la matrice extracellulaire, avec des géométries bien définies nous avons réussi à normaliser la pousse régénérative et l’activité électrique des neurones sensitifs et motoneurones spinaux en imitant la croissance longitudinale in vivo.


Nom : Khadija YAZDA

Date : 2012-2015, soutenance prévue le 22 avril 2016

Unité de recherche : L2C

Sujet : Transport d'ions dans un nanotube de carbone : vers l'analyse de biomolécules individuelles "Directeur : Vincent Jourdain

Résumé : Le transport d’ions et de molécules à l’intérieur de canaux nanométriques diffère du transport à l’échelle micro- ou macroscopique du fait de rapports surface/volume bien plus élevés conduisant à de nouveaux phénomènes de transport. Les nanotubes de carbone avec leurs propriétés uniques apparaissent comme des canaux exceptionnellement intéressants pour mieux comprendre le transport ionique et fluidique à l’échelle nanométrique et pour d’éventuelles applications nanofluidiques. Ce travail est dédié à l’étude et la compréhension des mécanismes de transport des ions en phase aqueuse à l’intérieur de nanotubes de carbone, un sujet particulièrement important pour le développement d’applications dans le domaine du séquençage de l’ADN ou de l’analyse biochimique de petites molécules. Durant ce travail, un protocole a été développé pour la fabrication de dispositifs microfluidiques intégrant des nanotubes de carbone et permettant des mesures à la fois électriques et optiques. Les propriétés de transport à l’intérieur de nanotubes de carbone mono-feuillets ont été étudiées en combinant mesures de courant ionique sous application d’un champ électrique, spectroscopie Raman et modélisation théorique. Les résultats obtenus par cette étude démontrent la forte influence de l’environnement du nanotube sur la densité et la distribution des charges de surface et donc sur les propriétés de transport à l’intérieur de ces nano-canaux dont les parois sont d’épaisseur atomique. Les ordres de grandeur des courants ioniques mesurés expérimentalement sont en bon accord avec les modèles standards de transport ionique dans un nanocanal en considérant des densités de charge de surface et des longueurs de glissement physiquement raisonnables. De manière importante, ce travail a permis de mettre en évidence un transport ionique activé par champ électrique à l’intérieur de nanotubes de carbone, qui peut être expliqué en considérant un modèle de transport plus élaboré intégrant une ou plusieurs barrières d’énergie le long du nanotube. Les résultats de la caractérisation Raman suggèrent que ces barrières d’énergie résultent d’un dopage hétérogène le long du nanotube induit par la matrice polymère.


Nom : Lilia BERRAHOU

Date : 2012-2015

Unité de recherche : CIRAD

Sujet : Extraction d’informations pertinentes dans le texte et les tableaux d’un document scientifique guidée par une ressource termino-ontologique

Directeur : Mathieu ROCHE


Nom : Gérard DEROSIERE

Date : 2011-2014

Unité de recherche : EUROMOV

Sujet : Disentangling the neural correlates of attention decrement: from Cognitive Neuroscience to Cognitive Engineering.

Directeur : Stéphane PERREY

Abstract : In Cognitive Neuroscience, one question is why are human-beings unable to maintain an optimal sensory-motor performance during sustained attention tasks? In Cognitive Engineering, the lack of a complete scientific understanding of attentional issues impacts the development of efficient passive Brain- Computer interfaces (BCI), capable of detecting the occurrence of potentially dangerous attention decrements during the performance of everyday activities. Both issues have been addressed in this thesis. Attention decrement was shown to be associated with an increase in the activity of motor- and attention-related neural structures (i.e., cortico-spinal tract, primary motor, prefrontal and right parietal cortices). This excessive engagement reflects a compensatory process occurring in response to the sensory disengagement already highlighted and to the related degradation of the quality of perceptual representations. In terms of application of these new findings, the potential of exploiting these neural correlates of attention decrement to discriminate between two different attentional states (i.e., with or without attention decrement) was investigated through a passive BCI system. To do so, a supervised classification analyses was applied on near-infrared spectroscopy signals reflecting the hemodynamic activity of prefrontal and parietal cortices as recorded during a sustained attention task. Promising classification performance results which bode well for the future development of passive BCI was achieved. When considered together, the results described in this thesis contribute towards a better understanding of the neural correlates of attention decrement and demonstrate how this novel knowledge can be exploited for the future development of systems which may enable a reduction in accidents and human error-driven incidents in real world environments.

Key-words: sustained attention, motor attention, sensory attention, passive brain-computer interfaces, attention decrement.


Nom : Maximilien SERVAJEAN

Date : 2011-2014

Unité de recherche : INRIA - LIRMM

Sujet : Decentralized and Personalized Recommendation Protocols for Content Sharing.

Directrice : Esther PACITTI

Résumé : Recommendation is becoming a popular mechanism to help users find relevant information in large-scale data (scientific data, web). Different diversification techniques have been proposed to avoid redundancy in the process of recommendation. Intuitively, the goal of recommendation diversification is to identify a list of items that are dissimilar, but nonetheless relevant to the user's interests. In the first part of this thesis, the main goal was to define a new diversified search and recommendation solution suited for scientific data (i.e. plant phenotyping, botanical data). We first proposed an original profile diversification scoring function that enables to address the problem of returning redundant items, and enhances the quality of diversification compared to the state-of-the-art solutions. We believe our work is the first to investigate profile diversity to address the problem of returning highly popular but too-focused items.Through experimental evaluation using two benchmarks we showed that our scoring function presents the best compromise between diversity and relevancy. Next, to implement our new scoring function we proposed a Top-k threshold-based algorithm that exploits a candidate list to achieve diversification. However this algorithm is greedy and does not scale up well.To overcome this limitation, we proposed several techniques to improve performance. First, we simplified the scoring model to reduce its computational complexity. Second, we proposed two techniques to reduce the number of items in the candidate list, and therefore the number of diversified scores to compute. Third, we proposed different indexing scores (i.e. the score used to sort the items in the inverted lists) that take into account the diversification of items, and using them, we developed an adaptive indexing approach to reduce the number of accesses in the index dynamically based on the queries workload.  The  experimental results show that they enable to reduce the response time up to 12 times compared to a baseline greedy diversification algorithm. In the second part of the thesis, we addressed the problem of distributed and diversified recommendation (P2P and multi-site) that fits very well in different application scenarios. We proposed a new scoring function (usefulness) to cluster relevant users over a distributed overlay. We analyzed the new clustering algorithm in details, and we studied its behavior with an experimental evaluation using different datasets. Compared with state-of-the-art solutions, we obtain major gains in recall (order of 3 times).


Nom : MONTALVO Pablo 

Date : 2011-2014

Unité de recherche : L2C

Sujet : Mécanismes linéaires et non-linéaires d'interaction vent-vagues dans le domaine côtier

Directeur : Miguel MANNA

Résumé : Dans cette thèse la théorie de Miles (instabilité fondamentale pour la transmission de l’énergie vent-vagues) a été formulée en profondeur  finie. Cette recherche a permis l’interprétation de résultats expérimentaux importants  sur les limites de croissance des vagues. Ceci a permis une compréhension nouvelle du phénomène, avec une application expérimentale immédiate. Le travail s’est alors orienté vers l’approfondissement de cette théorie étendue de Miles, et sur ses équivalents. Les effets d’un forçage de Miles sur des solutions non-linéaires a été étudié, ainsi que le mécanisme d’amplification par abri de Jeffrey.  L’étude de cette anti-diffusion sur des ondes monochromatiques faiblement non-linéaires a donné à un autre résultat d’importance : l’évolution des ondes de surface est  modélisée par une équation de type Korteweg-de Vries-Burger. La croissance et l’asymétrie de la vague forcée par le vent sont interprétés comme un mécanisme de déferlement de la vague. Ce phénomène est un possible précurseur de la formation de vagues géantes  dans le domaine côtières par de vents forts.


Nom : DAHESH Mohsen

Date : 2011 - 2014

Unité de recherche : L2C

Sujet : Etude des mécanismes de structuration du gluten: Approche modèle et multi‐échelles.

Responsable  : Laurence RAMOS


Nom : BALDUZZI Mathilde

Date : 2011 - 2014

Unité de recherche : INRIA - Virtual Plant

Sujet : Modélisation géométrique de la canopée à partir d'images scanner 3D: utilisation de l'information 3D et de l'intensité réfléchie et création d'un algorithme de maillage mixte.

Responsable  : Christophe GODIN


Nom : BA Tong Nguyen

Date : 2011 - 2014

Unité de recherche : L2C

Titre : Mesures de traces de gaz par spectroscopie d’absorption par diodes lasers accordables. Applications à la surveillance de l’environnement.

Responsable (s)  : Eric TOURNIE et  Aurore VICET


Nom : Guilhem BRUNEL 

Date : 2011-2014

Unité de recherche : CIRAD

Sujet : Reconnaissance et caractérisation automatique d’organisations cellulaires dans des mosaïques d’images microscopiques de bois.

Responsable : Marc JAEGER

Résumé : Ce travail se concentre sur l'analyse d'images numériques biologiques. Il vise à définir et mettre en œuvre des processus de mesures automatiques de données biologiques à partir d’images numériques dans un cadre de traitement de masse, et aborde notamment : l’incidence des choix méthodologiques sur la stabilité des résultats, l’étude de la validation des mesures produites et les limites de la généricité des méthodes et modèles appliquées à la biologie végétale.

La réflexion est menée dans le cadre de l’étude de certaines organisations cellulaires, et plus particulièrement de l’identification et l’analyse automatique de files cellulaires dans des mosaïques d'images microscopiques de bois. En effet, l'étude des tendances biologiques le long de ces structures est nécessaire pour comprendre la mise en place des différentes organisations et maturations de cellule. Elle ne peut être conduite qu'à partir d'une grande zone d'observation du plan ligneux. Pour cela

- nous avons mis en place un nouveau protocole de préparation (rondelles de bois poncées) et de numérisation des échantillons permettant d'acquérir entièrement la zone d'observation sans biais

- nous avons développé une chaîne de traitement permettant l'extraction automatique des files cellulaires dans des mosaïques images numériques.

- nous avons proposé des indices de fiabilité pour chaque mesure effectuée afin de mieux cibler les études statistiques à venir.

Les méthodes développées dans la thèse permettent l’acquisition et le traitement rapide d’un volume important de données. Ces données devraient servir de base à de nombreuses investigations : des analyses architecturales des arbres avec le suivi de file cellulaire et/ou la détection de perturbations biologiques, des analyses de variabilité intra et inter arbres permettant de mieux comprendre la croissance endogène des arbres.

Mots-clés : Traitement d'image, file cellulaire, image microscopique de bois, fusion de données, mosaïque, reconnaissance d'organisations.

 

Abstract : This study focuses on biological numeric image processes. It aims to define and implement new automated measurements at large scale analysis. Moreover, this thesis addresses : the incidence of the proposed methodology on the results reliability measurements accuracy definition and analysis proposed approaches reproducibility limits when applied to plant biology.

This work is part of cells organization study, and aims to automatically identify and analyze the cell lines in microscopic mosaic wood slice pictures. Indeed, the study of biological tendencies among the cells lines is necessary to understand the cell migration and organization. Such a study can only be realized from a huge zone of observation of wood plane. To this end, this work proposes :

- a new protocol of preparation (slices of sanded wood) and of digitizing of samples, in order to acquire the entire zone of observation without bias,

- a novel processing chain that permit the automated cell lines extraction in numeric mosaic images, - the definition of reliability indexes for each measurement allowing further efficient statistical analysis. The methods developed during this thesis enable to acquire and treat rapidly an important volume of information. Those data define the basis of numerous investigations, such as tree architectural analysis cell lines following and/or detection of biological perturbations. And it finally helps the analysis of the variability intra

- or inter- trees, in order to better understand the tree endogenous growth.

Keywords: image processing, cell files, wood microscopic images, reliability indexes, pattern recognition, data fusion.