Au cœur des activités de l’Université Gustave Eiffel, la Recherche fait partie des principaux chantiers qui participent à la structuration du nouvel établissement. Fin 2021, après des échanges sous la tutelle du ministère de l’Enseignement supérieur, de la Recherche et de l’Innovation, la feuille de route de l’université a été signée. « Son objectif est de créer une véritable culture d’établissement, qui a commencé à se dessiner l’année dernière malgré un contexte sanitaire peu favorable » explique Serge Piperno, vice-Président Recherche.
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Les premières actions menées en 2021 visaient à harmoniser les critères d’attribution des dotations aux composantes de recherche ainsi que les politiques d’attribution de contrats doctoraux. En parallèle a été lancée la création ou l’harmonisation d’outils pour inciter de nouveaux projets de recherche. Il s’agit d’appels à projets internes, permettant aux composantes de promouvoir et de développer des projets d’importance et fédérateurs en interne, même si leurs budgets restent modestes. À terme, l’Université Gustave Eiffel devra aussi développer des actions susceptibles de fédérer les laboratoires autour de thématiques communes et d’améliorer sa visibilité. « Dans ces actions, nous veillons particulièrement à travailler selon une démarche de concertation et de co-construction », souligne Serge Piperno. Cette démarche fédérative sera plus active en 2022, en phase avec la réflexion des différents départements sur leurs évolutions structurelles possibles en vue de la prochaine évaluation HCERES en 2024.
« Nous veillons particulièrement à travailler selon une démarche de concertation et de co-construction.»
Serge Piperno, vice-Président Recherche
Parmi les autres grands chantiers de l’année, la confirmation de la labellisation I-SITE FUTURE de l’université. Mené en partenariat avec l’École des Ponts ParisTech dans le cadre des Investissements d’Avenir, ce projet a été pérennisé au terme de sa période probatoire. Cette décision constitue une reconnaissance de la pertinence du modèle de l’université, établissement expérimental unique en France, issu de la fusion d’une université, d’un organisme de recherche, de trois écoles d’ingénieurs et d’une école d’architecture. « Cette labellisation met en lumière nos actions de recherche et d’innovation pédagogique sur les villes et les territoires de demain. Elle va nous permettre de poursuivre et d’amplifier nos missions de recherche et de formation en appui aux politiques publiques » précise Serge Piperno.
Délivrance de doctorats et co-accréditations des écoles doctorales
Dès sa création en 2020, l’université avait la capacité de délivrer le diplôme national de doctorat, ce qui s’est traduit par des demandes de co-accréditation de l’université au sein de différentes écoles doctorales dès 2020 (par arrêté du ministère de l’Enseignement supérieur et de la Recherche). Ainsi, les doctorantes et doctorants des laboratoires de l’établissement ont vocation désormais à préparer leur doctorat en étant inscrits à l’Université Gustave Eiffel, en général au sein de l’école doctorale de rattachement de la composante de recherche où ce doctorat est effectué. L’université vise une co-accréditation dans des écoles doctorales de ses principaux campus, permettant ainsi aux doctorantes et doctorants de mieux s’insérer dans la communauté scientifique locale. Ceci se traduit aussi par la participation de l’université aux « collèges doctoraux » mis en place avec les établissements partenaires des différents campus, système favorisant le développement de synergies enrichissantes et la diffusion de bonnes pratiques autour du doctorat.
Durant l’année 2021, l’université a fait soutenir ses premiers doctorats - une cinquantaine de nouveaux « docteurs de l’Université Gustave Eiffel » -, « un nombre de docteurs et d’étudiantes et étudiants inscrits en thèse dans l’université appelé à monter en puissance ».
Promouvoir la science ouverte
S’inscrivant dans les enjeux nationaux de développement de la science ouverte (open science), l’Université Gustave Eiffel a poursuivi, en 2021, sa politique en ce sens. Du 24 mai au 11 juin s’est tenu le « Dépôthons ! », une action visant à inciter les chercheurs à verser l’intégralité de leurs publications scientifiques dans les archives ouvertes, afin de permettre leur consultation en libre accès. Afin de renforcer la visibilité de ces publications, l’université a adopté en 2021 une charte de signature fixant la forme invariable « Univ Gustave Eiffel » pour normer la manière dont les chercheuses et chercheurs mentionnent leur appartenance à l’université et à leur composante de recherche, en prenant en compte leurs tutelles et leurs évolutions potentielles.
La promotion de l’open access concerne aussi la gestion et la diffusion des données, algorithmes et codes sources, dans le cadre du deuxième Plan national pour la science ouverte lancé en juillet 2021. À ce titre, les équipes de recherche bénéficient d’un accompagnement pour la rédaction de leurs plans de gestion des données (PGD).
En parallèle, des actions « Science et société » ont été conduites en direction du grand public. Pour la deuxième année consécutive, les personnels de l’établissement ont eu la possibilité de publier des articles pour faire connaître leurs travaux via le portail The Conversation France. Enfin, pour promouvoir le développement des recherches participatives mobilisant scientifiques et citoyens, l’I-SITE FUTURE a ouvert en 2021 l'appel à projets Chercheur.e.s-Citoyen.ne.s. Dans ce cadre, onze projets ont été retenus, portés par neuf laboratoires, des associations loi 1901 et une collectivité territoriale.
ParoiAbdo : un nouveau dispositif de mesure de la pression intra-abdominale
« C’est le fruit d’une nouvelle collaboration issue de la création de l’Université Gustave Eiffel. » Professeure à ESIEE Paris, effectuant ses recherches à ESYCOM, Gaëlle Lissorgues dresse le bilan du projet ParoiAbdo auquel elle a participé pendant trois ans. Soutenu pendant 18 mois en tant que projet « exploratoire » dans le cadre de l’I-SITE FUTURE puis sur fonds propres de l’université, ParoiAbdo est en effet le fruit d’un rapprochement entre deux laboratoires de l’Université Gustave Eiffel : le LBA (Laboratoire de Biomécanique Appliquée) à Marseille, et ESYCOM (Electronique, Systèmes de Communication et Microsystèmes) à Marne-la-Vallée. Entre 2018 et 2021, ils ont croisé leurs approches et compétences, « le LBA en tant que spécialiste de la modélisation biomécanique du corps humain, ESYCOM en tant qu’expert de l’ingénierie des capteurs ». Ensemble, leurs équipes ont développé une solution pour mieux caractériser les déformations de la paroi abdominale. En ligne de mire : proposer un nouveau dispositif médical non invasif de mesure de la pression intra-abdominale (PIA), à partir des déformations de la paroi abdominale.
L’approche expérimentale mise en œuvre par les partenaires de ParoiAbdo a combiné deux types de mesures des déformations de la paroi : des mesures internes, par IRM, et des mesures externes à l’aide d’une ceinture équipée de 6 à 14 capteurs de déformation, placée sur l’abdomen. Réalisés dans le cadre d’une thèse et de plusieurs stages de Master, ces travaux ont fait l’objet d’essais sur des personnes volontaires saines à qui ils a été demandé de réaliser des exercices respiratoires : cycles de respiration simple, cycles de respiration forcée, quinte de toux, contraction des muscles abdominaux… Les chercheurs ont ainsi cartographié les déformations de la paroi abdominale des volontaires lors de ces diverses sollicitations.
« Ces tests ont été prolongés en 2021 avec un plus grand nombre de volontaires afin de valider la corrélation entre les mesures IRM et celles de la ceinture » précise Gaëlle Lissorgues. Les résultats ont encouragé les chercheurs à déposer un brevet, avec le soutien de la SATT Sud-Est, pour une ceinture abdominale équipée de capteurs et destinée à prédire le risque de rupture de la paroi abdominale (hernie et éventration). Le dispositif peut intéresser les industriels du secteur et doit notamment contribuer à améliorer la prévention des hernies abdominales et la récupération post-opératoire.
EVEREST : l’analyse d’images au service de la sécurité des skieurs
Lancé en 2016, le projet EVEREST a pour objectif d’évaluer la capacité des algorithmes d’analyse d’images à assurer des fonctions d’aide à l’exploitation et de surveillance des remontées mécaniques. Il s’est appuyé sur un challenge lancé à la communauté scientifique.
Développé par le LEOST en partenariat avec le STRMTG (ministère des Transports), EVEREST explore la pertinence des solutions d’analyse d’images par intelligence artificielle mises en place pour aider les opérateurs de télésièges dans leur mission de surveillance lors de l’embarquement et du débarquement des usagers. « Il s’agit de contribuer au développement des algorithmes utilisés dans les systèmes d’analyse d’images en temps réel à des fins d’aide à l’exploitation en détectant les comportements potentiellement dangereux » explique Cyril Meurie, chargé de recherche et coordinateur du projet au sein de l’Université Gustave Eiffel.
L’objectif de l’étude est de mesurer les performances de ces algorithmes dans l’identification d’une situation à risques en les testant sur une base de données vidéo (BdV). La constitution de celle-ci a débuté par la captation d’images réalisée dans différents domaines skiables. Plus de dix millions d’images enregistrées à l’aide de cinq caméras positionnées sous différents angles ont ensuite été réparties en trois sous-bases. La première (BdV-Test, faisant office de « vérité terrain ») est composée de séquences sur lesquelles les comportements potentiellement dangereux sont identifiés à l’aide d’un outil d’annotation semi-automatique développé en laboratoire. Elle a été mise à disposition de la communauté scientifique dans le cadre d’une opération baptisée « challenge EVEREST ».
Au cours de l’année 2021, les algorithmes développés par les candidats ont été évalués en aveugle sur la deuxième sous-base (BdV-Evaluation). Les résultats de ce challenge ont été présentés lors d’un workshop de clôture du projet. La troisième sous-base, regroupant des séquences plus complexes à analyser, pourra quant à elle être utilisée dans le cadre de développements ultérieurs.
SURCA : la future cohabitation avec les véhicules autonomes
Comment contribuer à une meilleure intégration des véhicules autonomes dans la circulation actuelle ? La question est au cœur des travaux menés dans le cadre de SURCA (sécurité des usagers de la route et conduite automatisée). Coordonné par le département TS2 (Transport Santé Sécurité) et le LESCOT (Laboratoire Ergonomie et Sciences Cognitives pour les Transports) depuis le campus lyonnais de l’Université Gustave Eiffel, ce projet initié en 2018 a pour objectif d’identifier les interactions et les stratégies pertinentes mises en place par les conducteurs ainsi que les nouvelles postures des occupants de véhicules autonomes. Finalité : proposer des recommandations aux concepteurs de véhicules autonomes et contribuer ainsi à améliorer la sécurité routière.
Traversée de rue par un piéton, remontée de file par un conducteur de deux roues, insertion sur voie rapide avec cédez le passage, démarrage au feu d’un cycliste… Autant de situations analysées afin de mieux comprendre les comportements des usagers de la route, de modéliser des scénarios d’interaction avec un véhicule autonome ou d’étudier les nouveaux risques lésionnels. Cofinancés par la FSR et la DSR, pour identifier les facteurs qui peuvent expliquer des comportements différents, ces travaux s’appuient sur l’utilisation de nombreuses bases de données existantes, aussi bien accidentologues que sur la conduite des véhicules conventionnels (véhicules légers, deux-roues motorisés), ou l’observation de comportements des usagers sur site. Ils visent par ailleurs à faire progresser la connaissance sur les attentes, les besoins et les craintes des personnes âgées vis-à-vis du véhicule autonome, un des sujets sur lesquels sont mobilisés les chercheurs de TS2.
Le 30 mars 2021, les partenaires de SURCA (le département TS2 de l’Université Gustave Eiffel, l’Institut VEDECOM, le CEREMA, le CEESAR, la DSR et le LAB) ont tenu un séminaire en ligne au cours duquel ont notamment été détaillés des scénarios d’interaction, les nouveaux risques liés à l’automatisation, l’apport de la simulation pour identifier ces risques ou encore les capacités de reprise en main d’un véhicule autonome par un conducteur âgé.
Recytiplast : projet interdisciplinaire de ville durable avec le Sénégal
Si le recyclage des déchets plastiques au Sénégal répond à une nécessité environnementale qui impose, en premier lieu, la mise au point de nouvelles technologies, il peut également s’inscrire dans une démarche économique et sociale. C’est le pari du projet Recytiplast, initié en 2020 et soutenu par l’I-SITE FUTURE en tant que projet « Impulsion ».
Fruit d’un partenariat franco-sénégalais, Recytiplast vise à étudier la faisabilité technique et sociale de la valorisation des déchets plastiques afin d’améliorer le bâti dans les zones rurales. Concrètement, il s’agit d’organiser la transformation de résidus, nocifs pour l’environnement ou la santé, en matériaux innovants, utiles et rentables. « La spécificité de Recytiplast est de mobiliser à la fois les sciences des matériaux, les sciences humaines et sociales, et des acteurs locaux. Une interdisciplinarité aussi grande est rare dans un projet de recherche » constate Laetitia Van Schoors, du laboratoire CPDM, qui pilote le projet avec Lamine Dieng, du laboratoire SMC. Les deux chercheurs collaborent notamment avec l’IMT Nord Europe, l’Université du Mans et l’ONG le Gret ainsi qu’avec des partenaires sénégalais tels que l’Université Cheikh-Anta-Diop de Dakar (UCAD), des communautés rurales, des mairies…
Première étape de Recityplast : déterminer, par des enquêtes de terrain réalisées au cours de l’année 2021 auprès des populations et des collectivités locales, le type de déchets plastiques dont les caractéristiques physico-chimiques et la disponibilité correspondraient aux besoins identifiés (en l’occurrence, la couverture ou l’isolation des habitats). Deuxième étape : élaborer les procédés de fabrication de composites à base de plastique et de sable, puis évaluer les performances mécaniques de ceux-ci en termes de solidité et de résistance aux rayonnements UV.
La validation de ces tests, effectués sur le campus de Marne-La-Vallée, permettra d’engager la troisième étape du projet : la fabrication de pièces à taille réelle, puis leur mise en place. Cet objectif pratique s’accompagne d’un transfert des connaissances afin que les acteurs locaux puissent se les approprier et en prolonger le développement. Pour soutenir cette démarche, la conception et la fabrication d’une machine dédiée à la production sur site des matériaux recyclés est à l’étude.
PICS : mieux anticiper les phénomènes de crues soudaines
Coordonné par Olivier Payrastre, hydrologue et directeur adjoint du Laboratoire Eau Environnement (LEE), le projet PICS (2018-2022) a pour objectif de « concevoir et évaluer des chaînes de prévision des crues soudaines offrant jusqu’à 6h d’anticipation et permettant une estimation directe de leurs effets dommageables ». Un enjeu important tant ces crues sont dévastatrices - les dégâts liés aux crues-éclair atteignent régulièrement plusieurs centaines de millions d’euros par événement – et difficiles à anticiper : ces phénomènes concernent un grand nombre de bassins versants de petites superficies (1 à 500 km²) et dont le temps de réponse aux pluies est très court. Projet ambitieux, PICS réunit huit partenaires* scientifiques et techniques, et implique une trentaine de météorologues, hydrologues, hydrauliciens, économistes et sociologues. Le projet a été financé par l’ANR à hauteur de 628 000 euros, et contribue à plusieurs programmes de recherche internationaux : le programme HIWeather de l’Organisation météorologique mondiale qui vise à « améliorer la résilience face aux situations météorologiques à fort impact », le programme HyMeX sur l’étude des phénomènes hydrométéorologiques extrêmes en Méditerranée, et le programme HEPEX sur la prévision hydrologique d’ensemble.
Pour répondre au défi de l’anticipation des crues soudaines, les chercheurs ont conçu des chaînes de prévision de nouvelle génération, destinées à prévoir à courtes échéances - pour des horizons de 0 à 6h – les pluies et les débits des cours d’eau, les zones potentiellement inondées et les impacts des inondations sur la population, les biens assurés ou les réseaux routiers. Afin d’évaluer les prévisions obtenues, les chercheurs ont rejoué quinze inondations bien documentées pour comparer leurs résultats aux observations. Ils ont également échangé avec des acteurs opérationnels sur l’utilité de ces nouvelles prévisions, avec le service d’avertissement actuel « Vigicrues Flash » comme référence : collectivités locales, services de protection civile et de secours, services de prévisions des crues, compagnies d’assurance, bureaux d’études…
* Université Gustave Eiffel, Caisse Centrale de Réassurance (CCR), Centre National de Recherches Météorologiques (CNRM), Cerema, Géosciences Rennes, Institut des Gésociences de l'Environnement (IGE), INRAE et le Service Central d'Hydrométéorologie et d'Appui à la Prévision des Inondations (SCHAPI - Vigicrues)
Lutter contre la désinformation climatique grâce à l’intelligence artificielle
Financé dans le cadre du programme européen de recherche et d’innovation H2020 et soutenu par le consortium européen MediaFutures, Critical Climate Machine est un projet de Gaëtan Robillard, professeur associé à l’Université Gustave Eiffel dans le cadre de la formation IMAC à l’ESIPE. Cette installation faite d’une sculpture, d’une visualisation de données et de sons révèle en temps réel le phénomène de la désinformation sur le réchauffement climatique exprimé sur les réseaux sociaux. Plus le traitement de la désinformation est élevé, plus la structure se réchauffe.
Initié dans le cadre d’une thèse en esthétique et sciences de l’art de Gaëtan Robillard, c’est en 2021 que le projet Critical Climate Machine a vu le jour. Il a fallu comprendre, dans un premier temps, comment le climatoscepticisme se propage sur les réseaux et les mécanismes numériques à l’œuvre. Afin que l’installation puisse ensuite traiter les données, une intelligence artificielle a été entraînée à repérer et classer les informations. « Pour ce faire, nous avons utilisé un algorithme particulier mis au point par des chercheurs en sciences cognitives, explique Gaëtan Robillard. En ce qui concerne la réflexion sur l’apprentissage machine (deep learning), j’ai pu compter sur l’aide de Vincent Nozick, du LIGM. Les aspects sonores, eux, ont été conçus en collaboration avec l’Institut de Recherche et Coordination Acoustique/Musique (IRCAM) qui encadre le projet en tant que partenaire de MediaFutures. Les étudiants de la formation ingénieur IMAC ont également été mis à profit puisque deux d’entre eux ont accompagné le projet, notamment le développement du logiciel. »
Le projet artistique s’inscrit également dans une démarche participative. Deux ateliers pédagogiques sur la désinformation climatique ont ainsi été organisés avec les étudiants de l’Université Gustave Eiffel et des élèves du Lycée international de l’Est Parisien. Le premier, en juin 2021, a regroupé une vingtaine de participants. Le second, qui s’est tenu en septembre, a donné lieu à un travail sonore avec les élèves et étudiants dont les voix ont été enregistrées sous forme de dialogue faisant se répondre propos climatosceptiques et réfutations scientifiques. Deux musées ont accueilli la création de Gaëtan Robillard en 2021 : le Zentrum für Kunst und Medien (ZKM) de Karlsruhe en décembre et le Deutsches Museum de Nuremberg en octobre.
Le projet Critical Climate Machine sur le site de MediaFutures
Archival City : un pont entre le passé et le futur
Parce qu’une connaissance précise du passé est indispensable à une gouvernance efficace de la ville de demain, le projet Archival City s’est fixé pour objectif de proposer de nouvelles façons d’accéder aux archives urbaines.
Soutenu par l’I-SITE FUTURE, Archival City vise à développer une culture et des outils partagés pour la conservation, la gestion et l’utilisation des données du passé.« Il s’agit d’un projet international dont l’objectif est de repenser les manières d’envisager les archives urbaines et d’inventer une méthodologie commune pour ouvrir, à partir de nouvelles formes d’indexation, de description et de visualisation, des champs de recherche dans la longue durée » précise Paul Lecat, chercheur au laboratoire ACP et coordinateur administratif et scientifique du projet.
Mené notamment par des historiens, des architectes, des archivistes et des documentalistes, le travail de recherche, qui fait émerger nombre de réflexions épistémologiques, est organisé depuis plus de deux ans autour de six villes-tests auxquelles sont associés des questionnements particuliers : Alger (déplacements d’archives en raison d’un contexte colonial), Bologne (étude de l’organisation des archives du Moyen Âge à nos jours), Chiang Mai (documenter la ville ordinaire), Paris (processus de métropolisation du Grand Paris), Jérusalem (diversité des langues) et Quito (archives face aux catastrophes urbaines).
Les fonds d’archives mobilisés dans le cadre de ces recherches sont décrits dans le logiciel libre AtoM, conçu pour la diffusion d’inventaires répondant aux normes internationales. Les données scientifiques sont quant à elles stockées sur une plateforme open data. À ces deux outils sera adossée une revue de data papers qui présentera ces jeux de données. Elle permettra notamment d’encourager la diffusion de la démarche déployée et de renforcer la visibilité d’articles scientifiques consacrés au sujet. S’il est nécessaire d’étudier la façon dont les archives urbaines ont été produites et conservées, il l’est tout autant de penser à ce que peuvent en faire d’autres spécialistes directement amenés à concevoir les villes du futur.