Des systèmes embarqués à la bio-informatique

La vérification formelle des systèmes embarqués était au coeur des travaux de thèse que j’ai effectués au sein de l’équipe Systèmes Temps Réel de l’IRCCyN et soutenus le 13 décembre 2007. Dans ce cadre, je me suis intéressé à une extension temporelle des réseaux de Petri intégrant la notion d’actions pouvant être suspendues puis reprises : les réseaux de Petri à chronomètres. Ces mécanismes de suspension/reprise sont partie intégrante des politiques d’ordonnancement préemptif de systèmes embarqués, mais se retrouvent également au sein des réseaux de régulation biologique. Autant de systèmes auxquels l’équipe projet MOdélisation et VErification des Systèmes embarqués (MOVES) s’intéresse.

À l’issue de mon doctorat, j’ai ressenti le besoin de revenir un peu vers le vivant. C’est ainsi que je me suis intéressé à ce nouveau domaine d’application des méthodes formelles que constituent les systèmes biologiques.

Application des méthodes formelles pour la vérification des systèmes dynamiques à la bio-informatique

C’est en septembre 2008 que j’ai été recruté en tant que maître de conférences en informatique au département Info-Maths de l’École Centrale de Nantes (ECN) et que j’ai intégré l’équipe MOVES pour la composante recherche. Ce rattachement fait suite à mon envie d’étudier les nouveaux domaines d’application des méthodes issues de la vérification que sont les systèmes biologiques. En effet, certains d’entre d’eux (à l’instar des réseaux de régulation de gènes) peuvent être exprimés sous la forme de modèles formels. Afin de vérifier des propriétés sur ces systèmes, il est alors possible de mettre en œuvre des méthodes de model-checking au lieu de simuler l’ensemble des comportements possibles.

J’ai notamment co-encadré, avec Olivier Roux, le stage de recherche d’une étudiante de master (Mylène Maurin) travaillant sur l’analyse stochastique des systèmes évolutionnaires. Puis, suite à mon recrutement, j’ai poursuivi et approfondi ces travaux, à travers notamment le co-encadrement de la thèse de Loïc Paulevé (débutée en septembre 2008) sur la modélisation des processus biologiques à l’aide du pi-calcul. Ce travail a d’ores et déjà donné lieu à l’écriture d’articles en cours de soumission et à la mise en place d’une collaboration avec Andrew Phillips de Microsoft Research Cambridge.

Mes principaux centres d’intérêt en recherche concernent désormais l’application des méthodes de vérification formelle à la bio-informatique, et notamment :

• Model-checking des réseaux de régulation génétiques
• Inférence de paramètres temporels dans les réseaux de régulation biologiques
• Démarches méthodologiques basées sur la complémentarité des modèles

Projets

Je prends part à un certain nombre de projets de l’équipe MOVES dans le domaine de la bio-informatique :

• Collaboration avec les chercheurs de l’équipe COMBI du Laboratoire en Informatique de Nantes (LINA) dans le cadre de la fédération de recherche AtlanSTIC
• Collaboration avec les chercheurs de l’équipe Bioinfo du Laboratoire d’Informatique, Signaux et Systèmes (I3S) de Nice
• Participation au projet Bio-Informatique Ligérienne (BIL), réunissant les différents acteurs de la bio-informatique sur Nantes et Angers

Encadrement de thèse de doctorat

• Loïc Paulevé (thèse débutée le 01/09/2008). Introduction de paramètres temporels dans la modélisation par le π-calcul des systèmes de régulation génique. Co-encadrement (50%) avec O. Roux.

Encadrement de master recherche

• Mylène Maurin (soutenance le 25 juin 2008). Contribution à l’analyse stochastique des systèmes évolutionnaires : Application à la régulation génique et utilisation du π-calcul. Co-encadrement (50%) avec O. Roux.
• Gilles Benattar (soutenance le 18 septembre 2007). Logiques temporelles dédiées à la vérification de réseaux de Petri à chronomètres en temps discret. Co-encadrement (50%) avec O.H. Roux.
• Charlotte Seidner (soutenance le 20 septembre 2006). Mise en oeuvre d’une traduction préservant la bisimulation d’un modèle d’architecture fonctionnelle de haut niveau vers les réseaux de Petri temporels. Co-encadrement (50%) avec O.H. Roux.

Organisation

• Membre du comité d’organisation du Septième Colloque Francophone sur la Modélisation des Systèmes Réactifs (MSR’09) à Nantes
• Membre du comité d’organisation des Dixièmes Journées Ouvertes en Biologie, Informatique et Mathématiques 2009 (JOBIM’09) à Nantes
• Membre du comité de programme des Premières Rencontres des Jeunes Chercheurs en Informatique Temps Réel 2005 (RJCITR05)

Collaborations

• Béatrice Bérard
• Gilles Bernot
• Jean-Paul Comet
• Jean-Pierre Elloy
• Guillaume Gardey
• Fabrice Kordon
• Didier Lime
• Pierre Molinaro
• Loïc Paulevé
• Adrien Richard
• Olivier (H.) Roux
• Olivier (F.) Roux
• Yann Thierry-Mieg

Outils

Roméo est un logiciel libre distribué sous licence GPL pour plate-formes Windows, Linux et MacOS X.

Systèmes, Réseaux et Technologie de l’Information

Cours aux élèves-ingénieurs de 3e année, option Informatique

• Cours nº1 : Les Nouvelles Technologies de l’Information et de la Communication
• Cours nº2 : Informatique et droit
• Cours nº3 : Systèmes d’exploitation

Algorithmique et Programmation (C)

Cours-TD, TP et encadrement de projets d’élèves-ingénieurs de 1ere année

• Cours/TD nº1 : Introduction au cours d’Algorithmique et Programmation
• Cours/TD nº2 : Les traitements de file
• Cours/TD nº3 : Analyse descendante et fonctions
• Cours/TD nº4 : Programmation structurée
• Cours/TD nº5 : Compléments de programmation

Méthodes Logicielles (programmation orientée objet, structures de données, Java)

TD et TP auprès d’élèves-ingénieurs de 2e année

Systèmes d’Information et Bases de Données

Cours "Droit dans la société de l’information", TD (UML et SQL) et TP auprès d’élèves-ingénieurs de 1ère année

Webstrategies and development

Je contribue à la filière "Webstrategies and development" qui vise les étudiants de 2ème année pendant un semestre. Pour plus d’informations à ce sujet, je vous invite à consulter le blog de ce parcours d’enseignement. J’interviens en cours, TD et TP.

Depuis longtemps convaincu par l’intérêt des technologies de l’information et de la communication, je m’intéresse notamment à leur usage dans l’enseignement (TICE). Je contribue à l’animation des activités autour des TICE au sein de l’École Centrale de Nantes. C’est ainsi que je suis correspondant TICE de l’établissement au sein de la Confédération Régionale des Grandes Écoles. Je mène actuellement une réflexion sur l'apport des réseaux sociaux dans des démarches pédagogiques. C'est dans ce cadre que je tiens un compte Twitter.

Je suis également co-animateur (avec Guillaume Moreau, D.S.I. de l’ECN) du projet "Most complex systems with simplest tools" sur l’utilisation de Tablets PC à Centrale Nantes. En effet j’ai développé, en collaboration avec G. Moreau, la réponse de l’ECN au concours 2008 de la société HP nommé "Technology for Teaching". Notre projet a été retenu et l’école a reçu un prix d’une valeur totale de 100 000 $ (comprenant 21 Tablet PCs et une aide financière).

L’ensemble des expérimentations et collaborations que nous développons grâce à ce prix sont synthétisées sur un blog "Tablets PC à Centrale Nantes" devenu une des références francophones dans le domaine. Nous avons, entre autres, mis en place un partenariat avec le projet Education d’OpenOffice.org et cette expérience fait l’objet d’un chapitre de livre en cours de relecture.

Exposés et tables-rondes dans le domaine des T.I.C.E.

Revues internationales avec comité de lecture

Chapitres de livre

Publications en conférence internationale

Publications en conférence nationale

Rapports techniques

Séminaires invités "recherche"

Mémoires et autres

Polycopiés de cours

Cours électronique

J’assure un certain nombre de missions de coordination culturelle, qui recoupent souvent mes intérêts scientifiques. C’est ainsi, entre autres, que je suis membre du comité d’organisation des Utopiales, Festival International de Science-Fiction de Nantes (40 000 visiteurs en 2009) depuis 2006. J'assiste également des entités culturelles (festivals, bibliothèques, etc.) dans l'organisation d'événements autour du manga et de l'animation japonaise. Pour plus d’informations sur ces sujets, se référer à ma page web dédiée.