20 Jun2019
"L'Académie en région" - L’Académie des sciences à Nice et à Sophia Antipolis / 2 jours
L'Académie des sciences, Inria et Université Côte d’Azur organisent jeudi 20 et vendredi 21 juin 2019, à Nice et à Sophia Antipolis, deux journées de rencontres, d’échanges et de réflexions.
Cet événement s’inscrit dans le cadre d’une nouvelle initiative intitulée "L’Académie en région", qui entend mettre à l’honneur les académiciens et académiciennes dans leurs régions respectives, et tisser des liens avec les structures de recherche et universitaires locales.
Le programme des journées s’articule autour de sessions scientifiques s’adressant à un public averti et de deux conférences pour un plus large public, en clôture de chaque journée.
À la fin de la première journée, la parole sera donnée à quatre académiciens qui présenteront leur point de vue sur l’actualité foisonnante de leurs disciplines respectives et sur leur vision du futur. Pascale Cossart traitera de la microbiologie (bactéries amies et ennemies, microbiotes) et des pathologies associées, Nicholas Ayache décrira tout l’apport de l’intelligence artificielle aux progrès de la médecine, Michel Lazdunski se penchera sur les neurosciences et les pathologies du système nerveux (neurologie et psychiatrie) et Pierre Corvol parlera du patient et du médecin connectés du futur.
En clôture de la seconde journée, trois académiciens porteront "Trois regards sur l'informatique et les mathématiques de demain".Gérard Berry donnera sa vision de l’évolution de l’informatique, Patrick Flandrin évoquera des défis contemporains en science desdonnées, et Étienne Ghys présentera des avancées mathématiques récentes en théorie des graphes.
Jeudi 20 juin 2019
Ouverture du colloque L’Académie des sciences à Nice et à Sophia Antipolis
Pascale COSSART
Le système solaire dans le contexte des systèmes planétaires de la galaxie
Alessandro MORBIDELLI
La détection des ondes gravitationnelles : une nouvelle fenêtre pour l'univers
Nelson CHRISTENSEN
Albert Einstein a publié sa théorie de la relativité générale en 1915, ce qui a remplacé la gravité newtonienne. En 1916, il a dérivé de nombreuses solutions approximatives pour la relativité générale, y compris les ondes gravitationnelles. Einstein a reconnu que l'effet physique des ondes gravitationnelles serait très faible. Il croyait qu'ils seraient trop petits pour être mesurés. Il aura fallu pas moins d’un siècle pour mesurer les ondes gravitationnelles.[...]
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L’océan et le changement climatique : causes, impacts et solutions
Jean-Pierre GATTUSO
L'océan est à la fois acteur, victime et source de solutions face aux changements climatiques. Il absorbe 22 % des émissions de gaz carbonique (environ 26 millions de tonnes de CO2 par jour) et reçoit 93% de l'excès de chaleur dû aux émissions de CO2. Depuis l'ère préindustrielle, il a subi un réchauffement global de 0,83°C et un abaissement de pH de 0,11 (soit une augmentation de 30% de l’acidité de l’eau de mer). Son niveau s'est élevé de 0,15 m par rapport à 1901. En Méditerranée, ces changements sont plus prononcés encore : dans la rade de Villefranche-surMer par exemple, l'acidification est de l'ordre de 30% et le réchauffement de 0,8°C par décennie.[...]
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Risques telluriques : apports récents des mesures géophysiques et des modèlesmécaniques à la compréhension des séismes naturels et induits
Frédéric CAPPA
Les séismes récents nous rappellent l’importance de mieux comprendre le comportement
mécanique de la croûte terrestre afin de mieux expliquer les grandes ruptures qui l’affecte
régulièrement. La physique des séismes implique une grande variété de mécanismes qui
peuvent être observés près des failles sismiques grâce aux mesures sismologiques et
géodésiques, et être explorés finement dans des expériences contrôlées en laboratoire et sur le terrain.
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Construire l'atlas de toutes les cellules humaines
Pascal BARBRY
L'avènement simultané de nouvelles technologies de séquençage des acides nucléiques et de manipulation des cellules par des approches de microfluidique offre l’opportunité d’analyser en parallèle l’expression de tous les gènes exprimés au sein d'une même cellule, et de combiner cette description à des informations supplémentaires portant sur la conformation de l’ADN, sa méthylation, ou son statut mutationnel, l’épissage des ARN, voire même l’expression de certaines protéines. Cette révolution "omique" permet de renouveler notre arsenal expérimental pour éprouver la "théorie cellulaire", jusqu’alors essentiellement basée sur l’exploitation de quelques caractéristiques morphologiques et fonctionnelles.[...]
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Le rôle des extrémités de chromosomes dans le vieillissement et le cancer
Eric GILSON
Le 21e siècle voit une augmentation sans précédent du nombre de personnes âgées. Comme le vieillissement est le premier facteur de risque de nombreuses maladies chroniques et des cancers, l’augmentation de personnes âgées nécessitant des soins onéreux de santé constitue un défi majeur pour nos sociétés. Réduire l’incidence des pathologies liées à l’âge est certainement la meilleure méthode pour réduire de manière considérable à la fois les coûts de la santé et le nombre de personnes dépendantes et offrir une vieillesse en bonne santé.[...]
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Le diabète de type 1 : où en est la recherche ?
Patrick COLLOMBAT
Le pancréas est constitué de deux principaux tissus, les tissus exocrine et endocrine. Le compartiment exocrine est composé de cellules acinaires et canalaires qui, respectivement, sécrètent et transportent des enzymes digestives dans l’intestin. Le tissu endocrine, quant à lui, est organisé en petits groupes de cellules appelés îlots de Langerhans. Ces îlots incluent plusieurs sous-types cellulaires parmi lesquels, les cellules β productrices d’insuline (une hormone permettant une diminution du taux de glucose sanguin en cas d’apport sucré) et les cellules α sécrétrices de glucagon (une hormone induisant une augmentation du taux de glucose sanguin dans l’éventualité d’une hypoglycémie).[...]
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Parasitisme et co-évolution entre plantes et nématodes
Pierre ABAD
Les nématodes sont des animaux vermiformes qui forment un large phylum à la fois homogène par leurs caractères morphologiques et très diversifiés par les habitats qu’ils colonisent. Ils sont présents dans pratiquement tous les milieux, soit sous forme d’organismes libres, soit de parasites d’une grande variété d’êtres vivants tels que les mammifères, les poissons, les insectes et les plantes.[...]
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Regard sur la médecine du futur - Changement de paradigme avec les études sur les microbiotes : les bactéries sont des amies
Pascale COSSART
Regard sur la médecine du futur - IA et Médecine
Nicholas AYACHE
L’intelligence artificielle permet d’augmenter les capacités de raisonnement des médecins afin de mieux prendre en charge leurs patients. C’est particulièrement utile pour analyser des images médicales complexes ainsi que les masses de données associées aux populations de patients que le cerveau humain ne peut appréhender dans leur totalité.[...]
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Regard sur la médecine du futur - Le patient, le médecin et le système de santé face au numérique
Pierre CORVOL
Parler de révolution numérique dans le domaine de la santé n’est pas excessif. Le numérique transforme radicalement le monde de la santé. La toile mérite bien son nom tant sont multiples les interactions qu’elle offre aux parties prenantes: patients, médecins, personnels soignants, chercheurs, sites d’informations et de conseils, objets connectés, parcours de soins. La personne, le malade, l’individu sont-ils bien au centre de la toile ? Peut-on aujourd’hui se soigner sans ordinateur ? Le smartphone devrait-il être remboursé par l’Assurance maladie ?[...]
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Vendredi 21 juin 2019
Ouverture du 2ème jour du colloque L’Académie des sciences à Nice et à Sophia Antipolis
Etienne GHYS, Patrick FLANDRIN
Transport optimal pour le traitement numérique de la géométrie
Pierre ALLIEZ
Le transport optimal est un outil mathématique puissant à l'interface entre le calcul des variations, les probabilités et les équations aux dérivées partielles. Récemment, des concepts théoriques du transport optimal ont été étendus au traitement numérique de la géométrie, où des formes sont vues comme des densités de probabilités, et des mesures brutes sont vues comme des mesures discrètes, c’est-à-dire des distributions de masses. Après avoir impacté le domaine de l’analyse d’images, le transport optimal appliqué au traitement de la géométrie permet de résoudre des problèmes dont la complexité intrinsèque les rendait insolubles.[...]
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Bio-molecules: on the role of geometry in the triptych structure - dynamics – function
Frédéric CAZALS
Computational Structural Biology (CSB): three main challenges. Computational structural biology ambitions to unveil the relationship between the structure and dynamics of biomolecules (proteins, nucleic acids), and their function. This endeavor is inherently multi-disciplinary: biology and medicine raise questions at the atomic/molecular level, (chemical) physics provides thermodynamic and kinetic models, physics and technology supply instruments giving access to structural and dynamic data, applied mathematics and computer science yield efficient processing methods for these complex and often massive data.
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Interfaces cerveau-ordinateur : promesses, avancées et questions ouvertes
Maureen CLERC
Notre propos porte aujourd’hui sur les interfaces cerveau-ordinateur basées sur des mesures non-invasives de l’activité cérébrale. Notre choix se porte sur l’électro-encéphalographie comme instrument de mesure, parce que c’est le seul dispositif portable qui permet d’observer la dynamique de l’activité cérébrale à l’échelle d’une dizaine de millisecondes, ce qui est tout à fait pertinent [5]. Depuis les premiers enregistrements de l’EEG chez l’homme, qui remontent à près d’un siècle, les techniques d’analyse des signaux, de résolution de problèmes inverses ne cessent de révéler toute la richesse de l’information qu’ils contiennent.[...]
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Computer Graphics and Machine Learning
George DRETTAKIS
La synthèse d’image ("Computer Graphics" en anglais) permet d’atteindre un réalisme sans précèdent, au point qu’il est difficile de distinguer le contenu synthétique du contenu réel, comme par exemple lorsque des effets spéciaux sont inclus dans un film.
Nous présentons le principe du rendu ("rendering" en anglais) en synthèse d’images qui prend en entrée la géométrie, les matériaux et les lumières de la scène, et simule le transport de la lumière pour générer une image finale.[...] Lire la suite
Nous présentons le principe du rendu ("rendering" en anglais) en synthèse d’images qui prend en entrée la géométrie, les matériaux et les lumières de la scène, et simule le transport de la lumière pour générer une image finale.[...] Lire la suite
Statistiques géométriques : des fondations mathématiques aux applications en anatomique computationnelle
Xavier PENNEC
L'anatomie computationnelle est une discipline émergente à l'interface de la géométrie, des statistiques, de l'analyse d'images et de la médecine dont l'objectif est de modéliser la variabilité biologique des organes. On s'intéresse par exemple à la forme moyenne et à ses variations dans une population de manière à décrire et à quantifier la diversité des formes et de leurs évolutions normales ou pathologiques. Ces formes sont décrites par les classes d'équivalence sous l’action de transformations sur des ensembles de points, des courbes, des surfaces, des images, voire directement par des déformations.[...]
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Apprentissage Statistique sur Données Complexes : des réseaux de communication à la médecine computationnelle
Charles BOUVEYRON
L’apprentissage statistique joue de nos jours un rôle croissant dans de nombreux domaines scientifiques aussi variés que la médecine, l’imagerie, la biologie, l’astronomie ou la défense. Les progrès scientifiques réalisés ces dernières années ont permis d’augmenter sensiblement les capacités de mesure et de calcul, et il est à présent difficile pour un opérateur humain de traiter de façon exhaustive ces données dans un temps raisonnable. En particulier, de nombreuses spécialités médicales, telles que l’imagerie médicale, la radiologie ou la génomique, ont bénéficié dans les dernières décennies d’évolutions importantes de leurs technologies.
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Autonomous flying robots for intelligent IoT Data harvesting
David GESBERT
This presentation reports on fascinating results obtained within the PERFUME project, which is an “Advanced ERC” (European Research Council) funded project that develops algorithms and prototypes for autonomous aerial robots (drones or “UAV – Unmanned Aerial Vehicles”) that provide wireless connectivity to users and devices. Our work finds applications in intelligent data harvesting in future IoT networks and ultra-flexible deployment radio access networks to provide on-demand connectivity in post-disaster wireless networks.
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Regard sur l'informatique et les mathématiques de demain
Gérard BERRY
Historiquement, toutes les sciences et technologies liées à la physique et au vivant ont été fondées sur la paire matière-énergie, puis sur le triangle matière-énergie-ondes. Au milieu du 20e siècles s’y est adjointe progressivement l’informatique, qui traite l’information codée numériquement à l’aide d’algorithmes conceptuels mis en oeuvre par des programmes exécutés par des ordinateurs. Son explosion au début du 21e siècle a provoqué la transformation du triangle au tétraèdre, en permettant des nouveautés scientifiques et techniques majeures qui vont aller en s’amplifiant.[...]
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Regard sur l'informatique et les mathématiques de demain
Patrick FLANDRIN
Ce que l’on appelle aujourd’hui "science des données" se situe à la confluence de trois grands champs thématiques : la "physique" au sens large (pouvant inclure la biologie comme les artefacts technologiques, en se référant aux mondes d’où viennent et où se déploient les données), les mathématiques et l’informatique. De l’équilibre de ces trois piliers naît l’efficacité de l’analyse et de l’action, tant pour la représentation et la modélisation des données elles-mêmes que pour la mise en oeuvre et le contrôle d’algorithmes permettant d’en extraire de l’information et de les manipuler.[...]
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