Inria - Brochure 20 ans Inria Grenoble - Rhône-Alpes

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Editée à l’occasion des 20 ans du centre Inria Grenoble - Rhône-Alpes, cette brochure met à l’honneur vingt avancées de recherche et d’innovation en sciences du numérique depuis ces vingt dernières …

Editée à l’occasion des 20 ans du centre Inria Grenoble - Rhône-Alpes, cette brochure met à l’honneur vingt avancées de recherche et d’innovation en sciences du numérique depuis ces vingt dernières années. Ces avancées scientifiques et technologiques illustrent l’impact des recherches en sciences du numérique, au service de la société. Recherches auxquelles nos 35 équipes de recherche ont contribué, en étroite collaboration avec nos partenaires académiques à Grenoble et à Lyon, depuis la création d’Inria Grenoble - Rhône-Alpes en 1992.

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  • 1. DOCUMENTINRIA20x20FOLIO2_Mise en page 1 20/06/13 15:54 Page2
  • 2. 2Inria Grenoble - Rhône-Alpes • Et dans 20 ans ? DOCUMENTINRIA20x20FOLIO2_Mise en page 1 17/06/13 11:50 Page3
  • 3. 3 AVANT-PROPOS 20 ans de sciences du numérique En quelques pages, la présente brochure illustre la qualité et la diversité des recherches menées au centre Inria Grenoble - Rhône-Alpes, à travers vingt années de bouleversements de la société par le numérique. Bouleversement, le mot n’est pas trop fort. Citons deux exemples emblématiques : le déploiement du GSM, première norme de téléphonie numérique mobile, dans les années 1991/1992, et la sortie du premier navigateur internet largement diffusé en 1993. Vingt ans plus tard, notre quotidien et l’économie mondiale ont été complètement transformés par la connexion à grande échelle de ces innovations avec le grand public. Aujourd’hui, le numérique est au cœur de notre société. Bien sûr, la révolution numérique continue, et la France doit tenir sa place dans la concurrence internationale : pour cela, nous avons besoin d’une recherche au meilleur niveau international et d’une culture toujours renforcée du transfert à destination des entreprises. Le centre Inria Grenoble - Rhône-Alpes a montré sa capacité à couvrir une grande diversité de domaines d’innovation et à réaliser des transferts de technologie, il doit maintenant amplifier ses premiers résultats. Pour cela, il pourra s’appuyer sur les nouveaux dispositifs mis en place par le Gouvernement pour continuer d’enrichir, avec les acteurs académiques, les collectivités locales et les entreprises, un écosystème de l’innovation faisant de Grenoble un acteur majeur de l’économie numérique. Je sais que le centre Inria Grenoble - Rhône-Alpes saura se mobiliser en partenariat avec un écosystème particulièrement dynamique, pour relever ces nouveaux défis et c’est avec enthousiasme que je m’associe à son vingtième anniversaire. BENJAMINCHELLY Inria Grenoble - Rhône-Alpes • Et dans 20 ans ? Geneviève Fioraso, ministredel'EnseignementsupérieuretdelaRecherche DOCUMENTINRIA20x20FOLIO2_Mise en page 1 20/06/13 15:45 Page4
  • 4. Acteur des sciences du numérique e En 2012, le centre Inria Grenoble – Rhône-Alpes a fêté ses 20 ans. 20 ans, une occasion de mettre à l’honneur 20 avancées de recherche et d'innovation en sciences du numérique, de déploiement et de partenariats en Rhône-Alpes, de collaborations en France et à l'international. En décembre 1992, était créé le centre Inria Grenoble Rhône-Alpes, avec le soutien des collectivités territoriales et en partenariat avec les organismes d’enseignement et de recherche régionaux, pour développer les recherches en informatique. Vingt ans plus tard, le centre Inria de Grenoble célèbre l'histoire et le développement dynamique des sciences du numérique. Avec 4 équipes de recherche en robotique, vision par ordinateur, bases de données et représentation de connaissances lors de sa création en 1992, le centre Inria s’est installé sur le site Inovallée de Montbonnot et à l’ENS à Lyon, en 1996. Vingt ans après, Inria Grenoble Rhône-Alpes compte 34 équipes de recherche localisées à Inovallée Montbonnot, sur le Campus et le site Giant de Grenoble, à l’ENS Lyon et sur le campus La Doua à Villeurbanne. Depuis sa création, Inria Grenoble-Rhône-Alpes a contribué au développement des sciences du numérique pour la société avec les organismes, laboratoires et industriels partenaires. Quelques exemples : les standards du Web et les services en ligne, la fiabilité des calculs sur ordinateur et le calcul distribué jusqu’au « cloud computing », la robotique, la modélisation pour la biologie, la santé, l’environnement et la météo ou le cinéma d’animation, les objets communicants et les performances des infrastructures réseaux, la fiabilité des logiciels et la sécurité des échanges de données, la réalité virtuelle et augmentée. Retraçant 20 avancées des sciences du numérique, cette brochure recueille les témoignages d’experts scientifiques du centre, donnant leur vision sur les évolutions de leurs domaines, autant de résultats qui ont bouleversé nos vies et notre société, et sur les perspectives des 20 années à venir, objets de leurs travaux de recherche actuels. 4 François Sillion, directeur du centre de recherche Inria Grenoble– Rhône-Alpes. Inria Grenoble - Rhône-Alpes • Et dans 20 ans ? DOCUMENTINRIA20x20FOLIO2_Mise en page 1 17/06/13 11:50 Page5
  • 5. e en Rhône-Alpes 5 1992 Création de l'INRIA Rhône-Alpes par Jean-Pierre Verjus, avec 4 équipes communes avec le CNRS, l'IMAG et l'UJF. « L’attractivité de Grenoble a été un facteur de développement extrêmement positif pour le centre. Des scientifiques sont arrivés de Nancy, Paris et Sophia Antipolis pour créer les premières équipes de recherche, en 1992. » Jean-Pierre Verjus, Directeuretfondateuren1992del'UnitédeRechercheINRIA Rhône-Alpes,actuellementconseilleràInria. « Le centre de recherche s’est développé de manière cohérente et coordonnée dans ses 3 cœurs d’activité que sont la recherche, le développement technologique et le transfert pour l’innovation. » Bernard Espiau, DirecteurInriaGrenobleRhône-Alpes,de2001à2007. « Un pari aujourd’hui réussi : des recherches au meilleur niveau pour faire avancer les connaissances, et des applications innovantes pour les besoins de la société de demain. » François Sillion, DirecteurducentrederechercheInriaGrenoble–Rhône-Alpes. CHIFFRES CLÉS EFFECTIFS • 620 personnes • 200 chercheurs et enseignants chercheurs • 240 doctorants et post-doctorants, dont 45% étrangers • 170 ingénieurs, techniciens et administratifs RECHERCHE • 34 équipes de recherche • 19 équipes associées à des laboratoires étrangers • Collaborations avec 5 écoles doctorales (Grenoble, Lyon) TRANSFERT TECHNOLOGIQUE • 23 start-up créées depuis 1998 • Plus de 150 contrats de partenariats industriels par an • Participation à 4 pôles de compétitivité dont Minalogic, à Grenoble et Imaginove, à Lyon INRIA/C.LEBEDINSKY INRIA/R.LAMOUREUXINRIA/C.LEBEDINSKYINRIA/KAKSONEN Inria Grenoble - Rhône-Alpes • Et dans 20 ans ? DOCUMENTINRIA20x20FOLIO2_Mise en page 1 17/06/13 11:50 Page6
  • 6. 6 1993 Choix du site Inovallée-Montbonnot pour la construction d'un bâtiment Inria en Rhône-Alpes. Le web devient un outil universel aux fonctionnalités croissantes Le web a beaucoup évolué depuis l’époque où l’on pouvait consulter quelques pages écrites sans aucun contenu graphique à partir de son ordinateur. Aujourd’hui, il est possible d’éditer facilement des pages riches en style et en iconographie et d’y accéder au travers de multiples dispositifs, comme les mobiles, les tablettes ou les smart TV. Grâce à cette diversité de contenus et de terminaux d’accès, le web est devenu une véritable plateforme pour toutes sortes d’applications nouvelles. Par ailleurs, pour exploiter ces contenus, l’idée d’un web sémantique qui permettrait une recherche plus précise et pertinente dans l’immense quantité d’informations disponibles sur le web a été lancée par Tim Berners-Lee en 1998. Sur cette voie, le web des données, qui applique les outils du Web sémantique, est en pleine expansion grâce, notamment, à l’ouverture des données publiques à la consultation. WEB « Des affichages de plus en plus riches et performants. » « Il y a seulement dix ans, onn’auraitpas suimaginerlesréseauxsociauxparexemple! En revanche, Il faut anticiper les dangers déjà perceptibles qui pèsent sur l’évolution et l’universalité du web. Des acteurs majeurs sont tentés de développer des systèmes propriétaires et autonomes qui risquent de mener à une balkanisation du web. Il faut rester vigilants ! » Vincent Quint, chercheur Inria-équipe Tyrex ,coordonnateurauW3Cde1996à2007 ET DANS 20 ANS ?? « Le nouveau défi est de préserver la cohésion de ce web des données : détecter les incohérences et les réparer dynamiquement, savoir ce qui doit être révisé lorsqu'une source de données évolue tout en préservant la continuité de l'exploitation des données. Ces difficultés ne se présentent pas dans un web édité et consulté manuellement. » Jérôme Euzenat, chercheurInria, responsableéquipeExmo INRIA/H.RAGUETINRIA/J.-M.RAMÈS http://www.inria.fr/20-ans-web-outil-universel Inria Grenoble - Rhône-Alpes • Et dans 20 ans ? DOCUMENTINRIA20x20FOLIO2_Mise en page 1 17/06/13 11:50 Page7
  • 7. 7 1994 Cofondation de Grenoble Network Initiative, association regroupant organismes de recherche, industriels et collectivités locales, pour le développement grenoblois des technologies de l’information. Le développement des services en ligne La recherche des 20 dernières années en infrastructure de serveur a permis l’émergence d’une activité économique intense bâtie sur le web, dont Amazon est un exemple de réussite avec un chiffre d’affaire dépassant 30 milliards de dollars. Elle a permis également l’essor actuel des sites d’information comme Wikipédia et les réseaux sociaux. SERVICE WEB « Mettre en commun les ressources pour améliorer la performance des services. » « Le développement du Cloud Computing pose des problèmes d’administration et de gestion de ressources sans précédent par leur ampleur et qui nécessiteront de mobiliser d’autres domaines que l’informatique, comme l’automatique ou même la physique. » Jean-Bernard Stefani, chercheurInria-équipeSpades, co-fondateurObjectWeb ET DANS 20 ANS ?? CYBRAIN http://www.inria.fr/20-ans-services-web Inria Grenoble - Rhône-Alpes • Et dans 20 ans ? DOCUMENTINRIA20x20FOLIO2_Mise en page 1 17/06/13 11:50 Page8
  • 8. 8 1995 Implication d'une équipe de recherche d'Inria Rhône-Alpes aux travaux du W3C pour la construction des normes internationales du Web. « Notre domaine va devoir s'intéresser à des calculs de plus en plus complexes, et à leur vérification. Il faudra être capable d'introduire de la rigueur là ou parfois des « recettes de cuisine » sont appliquées. Pour pouvoir s'adapter très vite (à un nouveau processeur, à de nouvelles contraintes en termes de vitesse, de précision, et de consommation d'énergie), on ne cherche plus à concevoir des « opérateurs arithmétiques », mais plutôt des « générateurs d'opérateurs », c'est-à-dire des programmes qui fabriquent des opérateurs spécialement adaptés au problème traité. Dans 20 ans, j'aimerais pouvoir monter dans un train, un avion, ou une automobile, dont l'informatique est complètement validée, du transistor au programme le plus complexe. » Jean-Michel Muller, chercheur CNRS - équipe Aric ET DANS 20 ANS ?? Les calculs sur ordinateurs de plus en plus fiables et sûrs Il est devenu indispensable aujourd’hui d’étudier la façon dont on représente les nombres sur les ordinateurs, la façon dont on effectue les opérations arithmétiques et tous les problèmes qui en découlent. Nous devons maîtriser les erreurs provoquées par ces calculs et réaliser les opérations le plus rapidement possible et avec une fiabilité extrême. Ceci est important parce que tous les calculs numériques sur ordinateur sont construits à partir de quelques opérations mathématiques et toute erreur dans ces opérations peut agir sur l’ensemble des calculs. CALCUL « Les algorithmes arithmétiques se trouvent désormais partout. » FOTOLIA DR http://www.inria.fr/20-ans-calcul Inria Grenoble - Rhône-Alpes • Et dans 20 ans ? DOCUMENTINRIA20x20FOLIO2_Mise en page 1 17/06/13 11:50 Page9
  • 9. 9 « Mon rêve reste de collaborer avec des chercheurs d’autres disciplines, de participer à des transferts vers l’industrie et comme toujours d’explorer des nouvelles voies et algorithmes qui auront peut être des applications dans un futur lointain » Frédéric Desprez, chercheur Inria - équipe Avalon 1996 Installation d'Inria Rhône-Alpes sur le site de Montbonnot avec 7 équipes, 1 équipe à l'ENS Lyon et 1 équipe sur le campus de Grenoble. ET DANS 20 ANS ?? « C'est une chance de pouvoir travailler dans un domaine dont les avancées ont un réel impact. Mon plus grand espoir est que la recherche fondamentale continue à être soutenue par Inria et les autres institutions. » Yves Robert, professeurENS-équipeRoma L'essor et l'accessibilité du calcul distribué En 10 ans, le calcul distribué sur plusieurs processeurs, c'est à dire le calcul parallèle en général, a pu se développer avec les avancées de l'algorithmique pour ce domaine. Le calcul distribué est en effet aujourd’hui utilisé dans les applications touchant la physique, la bio-informatique ou la recherche de données par des moteurs de recherche de type Google pour améliorer leurs performances. Il se loge également dans les Ipad qui, avec leurs quatre cœurs, constituent déjà une machine parallèle. CALCUL "HAUTES PERFORMANCES" « Le cloud computing et les machines Exascale prennent le relai. » INRIA/KAKSONENINRIA/C.LEBEDINSKY DR http://www.inria.fr/20-ans-calcul-hautes-performances Inria Grenoble - Rhône-Alpes • Et dans 20 ans ? DOCUMENTINRIA20x20FOLIO2_Mise en page 1 17/06/13 11:50 Page10
  • 10. 10 1997 Mise en place de Dyade, Groupement d'Intérêt Economique (GIE) pour la conception et le développement de nouveaux composants technologiques pour les futurs systèmes d'information. « Pour que les robots trouvent réellement leur place dans la vie quotidienne, il faut que leur comportement soit conforme aux attentes sociales et qu’il y ait une sorte de compréhension mutuelle entre le robot et l’humain. Cela repose en grande partie sur l’apprentissage et la modélisation des comportements et activités humaines. Je pense que d’ici 2020, on devrait être capable de prendre en compte certaines normes sociales, comme faire en sorte que le fauteuil roulant autonome ne passe pas entre deux personnes qui discutent ou ne pénètre pas l’espace personnel d’un humain. » Christian Laugier, chercheur Inria, responsable équipe E-Motion ET DANS 20 ANS ?? Les robots apparaissent dans l’espace de vie des humains Les robots industriels feront bientôt figure de dinosaures devant les systèmes autonomes et « intelligents » en préparation. Certains, comme les systèmes d’assistance à la conduite, les métros automatiques ou encore les robots pour les blocs opératoires sont déjà familiers ; beaucoup d’autres sont dans les cartons, notamment dans le domaine des services et dans celui de l’assistance aux personnes âgées ou handicapées. Ces premières réalisations marquent le début d’une ère où les robots seront capables de partager l’espace de vie des humains et d’interagir avec eux d’une manière sûre et socialement acceptable. ROBOTIQUE MOBILE « Des systèmes qui s’inspirent aussi des modes de fonctionnement des humains » INRIA/KAKSONEN http://www.inria.fr//20-ans-robotique-mobile Inria Grenoble - Rhône-Alpes • Et dans 20 ans ? DOCUMENTINRIA20x20FOLIO2_Mise en page 1 17/06/13 11:50 Page11
  • 11. ent urs 11 « L’idée de relâcher les contraintes temps-réel dans les boucles de rétroaction rencontre encore des résistances culturelles, mais c’est une voie d’avenir et de plus en plus d’acteurs s'y intéressent. Il y a deux ans encore je ne pouvais pas imaginer que des techniques de commande robuste aux variations d'horloges puissent être acceptées en avionique, notamment du fait des problèmes de certification et d’industrialisation. Cela a été un grand bonheur pour moi de constater que des ingénieurs d’Airbus sont maintenant convaincus de leur importance pour optimiser l'informatique embarquée dans les avions, et que des applications pourraient naître dans ce domaine d’ici une dizaine d’années. » Daniel Simon, chercheurInria-équipeNecs 1998 Contribution au sein du W3C à la création du langage SMIL qui permet d’afficher des contenus multimédia sur le web. ET DANS 20 ANS ?? L'apparition de systèmes informatiques autorégulés La conception intégrée de l’automatique avec l’informatique temps réel a renouvelé la science de la régulation des systèmes, qu’il s’agisse d’avions, de machines outils ou d’ordinateurs. Elle est à l’origine d’une technologie invisible aux utilisateurs mais qui permet d’améliorer le contrôle, les performances et la consommation énergétique des dispositifs informatisés. Comment ? En ajustant les vitesses de calcul à la charge de travail et à la qualité des composants de silicium. CONTRÔLE DE SYSTÈMES « Les commandes par rétro-action ont été utilisées pour des applications nouvelles comme la régulation du trafic routier ou des centres de données. » AIRBUSS.A.S2012 http://www.inria.fr/20-ans-controle-de-systemes Inria Grenoble - Rhône-Alpes • Et dans 20 ans ? DOCUMENTINRIA20x20FOLIO2_Mise en page 1 20/06/13 14:08 Page12
  • 12. 12 1999 Installation de 3 plateformes expérimentales en robotique, réalité virtuelle et grille de calcul, accessibles à la communauté scientifique et industrielle régionale. « Mon rêve pour le loisir numérique serait que chacun soit capable de créer, d’habiller et d’animer sa propre créature virtuelle, pour la faire évoluer dans une histoire. Ce serait une façon très créative de jouer. Pour cela il faut développer notamment des outils capables de générer des personnages 3D habillés à partir de simples croquis et de déformations intuitives, sans avoir à apprendre le maniement complexe des interfaces actuelles. Nos travaux visent aujourd’hui la conception de ces outils intuitifs permettant de créer de la géométrie, du mouvement et du contenu narratif. Je pense que c’est un domaine qui est amené à se développer. » Marie-Paule Cani, professeure Grenoble INP, responsable équipe Imagine ET DANS 20 ANS ?? Des personnages virtuels de plus en plus réalistes Le film d’animation traduit bien les avancées des recherches en informatique graphique. L’industrie du cinéma suit en effet de très près la conception des nouveaux outils dans ce domaine et participe aux mêmes conférences. Les innovations sont donc traduites immédiatement dans un film qui fait figure de démonstrateur. Très visibles dans l’animation, ces nouvelles technologies ont aussi une place de choix dans les simulateurs médicaux et le prototypage industriel. Modélisation de plis. INFORMATIQUE GRAPHIQUE « Le graphisme et l’animation 3D ne servent pas qu’au cinéma ! » EQUIPEINRIAIMAGINE/LABORATOIREJEANKUNZMANN INRIA/KAKSONEN http://www.inria.fr/20-ans-informatique-graphique Inria Grenoble - Rhône-Alpes • Et dans 20 ans ? DOCUMENTINRIA20x20FOLIO2_Mise en page 1 17/06/13 11:50 Page13
  • 13. té 13 « Il y a encore beaucoup à faire ! C’est en effet un réel défi que de faire apprendre aux ordinateurs des modèles visuels pour l’ensemble des classes et catégories existantes à partir d’énormes quantités d’images et de vidéos disponibles aujourd’hui. En particulier, les techniques d’apprentissage doivent évoluer afin d’obtenir des outils capables de traiter de très grandes bases de données et ceci de façon faiblement supervisée. Il faut aussi développer des méthodes actives de recherche dans ces bases, afin de dégager des informations pertinentes pour la construction des modèles par apprentissage. Je suis convaincue que l’approche « apprentissage » doit progresser conjointement avec la modélisation visuelle des données. » Cordelia Schmid, chercheuseInria, responsableéquipeLear 2000 Le robot bipède anthropomorphe BIP fait ses premiers pas et est présenté à l'exposition universelle de Hanovre. ET DANS 20 ANS ?? De la reconnaissance de visages à l’interprétation de scènes complexes Les recherches en reconnaissance automatique d’images ont connu un grand essor au début des années 2000. On peut citer par exemple le contrôle d’accès (visage, iris) ou la mise au point sur les visages détectés automatiquement au sein des appareils photos numériques. Dix ans plus tard, émergent des services permettant de rechercher des informations sur le web à partir d’images… RECONNAISSANCE D'IMAGES ET D'ACTIVITÉS « Les techniques d'apprentissage pemettent de mieux identifier des scènes ou actions dans des images et vidéos. » INRIA/H.RAGUET INRIA/KAKSONEN http://www.inria.fr/ 20-ans-reconnaissance-images Inria Grenoble - Rhône-Alpes • Et dans 20 ans ? DOCUMENTINRIA20x20FOLIO2_Mise en page 1 17/06/13 11:51 Page14
  • 14. 14 2001 Bernard Espiau, directeur du centre Inria Rhône-Alpes. « Il nous manque encore des modèles pour estimer l’impact du changement climatique sur la biobiversité et aussi ses conséquences socio-économiques afin d’anticiper de bonnes politiques en terme d’énergie ou d’aménagement du territoire. C’est un défi pour les mathématiciens car les difficultés sont énormes en terme de modélisation. Les méthodes d’apprentissage statistiques pourraient par exemple permettre d’extraire de grandes lois afin de combiner ces modèles au modèle climatique. Mais on en est encore aux balbutiements ! Un autre défi sera de ne pas se noyer dans une masse d’informations toujours croissante et d’arriver à ne conserver que ce qui est pertinent pour la question posée. » Eric Blayo, professeurUJF,responsableéquipeMoise ET DANS 20 ANS ?? « Je souhaiterais que les mathématiques jouent un plus grand rôle dans ce domaine. Par exemple, les travaux réalisés par les mathématiciens et les numériciens sur les écoulements fluides et tout ce qui est lié à la turbulence devraient permettre des progrès significatifs, tout comme les développements récents de l’analyse numérique sur des problèmes multi-échelles. Les prévisions sur le climat sont aussi un domaine difficile pour lequel les outils mathématiques pourraient faire une différence. Les prévisions à long terme nécessitent en effet des couplages entre les modèles des océans et de l’atmosphère, ce qui pose de nombreux problèmes de calcul. » François-Xavier Le Dimet, professeurémériteUJF-équipeMoise De la prévision météo à la prévision environnementale L’augmentation des capacités de calcul et la généralisation des satellites pour l’observation de l’atmosphère, de la terre et des océans ont permis le formidable essor de la prévision en météorologie et son extension à d’autres domaines : océanographie, prévision des crues, etc… MÉTÉO ET ENVIRONNEMENT « La prévision environnementale est aussi une activité économique. » FOTOLIA INRIA/H.RAGUET http://www.inria.fr/ 20-ans-meteo-et-environnement Inria Grenoble - Rhône-Alpes • Et dans 20 ans ? DOCUMENTINRIA20x20FOLIO2_Mise en page 1 17/06/13 11:51 Page15
  • 15. 15 2002 Inria Rhône-Alpes fête ses 10 ans avec 22 équipes de recherche, 470 personnes dont 150 doctorants et plus de 30 nationalités différentes. « J’espère que l’on arrivera un jour à développer des algorithmes capables de détecter l’information pertinente dans des jeux d’exemples extrêmement variables et avec un fort bruit de fond. Cela permettrait, par exemple, de concevoir des moyens efficaces pour interpréter l’activité électrique cérébrale et offrir ainsi à des personnes handicapées, par exemple ayant perdu l’usage de la parole, un moyen de recouvrer leur autonomie. » Zaid Harchaoui, chercheurInria-équipeLear ET DANS 20 ANS ?? « Jusqu’à présent, les chercheurs ont développé de l’apprentissage supervisé, c’est-à-dire que les exemples fournis à l’algorithme d’apprentissage sont accompagnés d’une description textuelle très précise de ce qu’ils représentent (annotations). Le défi des prochaines années est d’arriver à faire travailler un algorithme sur un flux de données non annotées ou partiellement annotées. Nous commençons à explorer les marges de cette question en soumettant des exemples dont les annotations peuvent être manquantes ou comporter des erreurs, et avec parfois l’objectif moins ambitieux de regrouper les données selon leur similarité plutôt que de les identifier. » Florence Forbes, chercheuseInria,responsableéquipeMistis « De l'identification de spam au e-commerce, en passant par l'analyse d'images médicales. » Les algorithmes d’apprentissage statistique sont aujourd’hui capables de fournir des outils très performants pour réaliser des tâches de reconnaissance sur de très grands ensembles de données complexes. De nombreux commerces ou services web, par exemple, utilisent aujourd’hui ces technologies pour ajuster leur offre de produits aux goûts de l’internaute ou fournir des traductions automatiques tout à fait honorables. MODÈLES STATISTIQUES L’apprentissage statistique de plus en plus performant Illustration de techniques de classification non supervisée pour la délinéation de lésions dues à un accident vasculaire cérébral. Logiciel P-Locus. http://www.inria.fr/20-ans-modeles-statistiques Inria Grenoble - Rhône-Alpes • Et dans 20 ans ? DOCUMENTINRIA20x20FOLIO2_Mise en page 1 17/06/13 11:51 Page16
  • 16. 16 2003 Lancement de JOnAS, serveur d’application Open Source aujourd'hui mondialement utilisé pour développer des applications Internet. « Les bioinformaticiens devraient pouvoir proposer des logiciels, simples d’usage, mais extrêmement fiables et pertinents, susceptibles d’être certifiés, pour suivre l’évolution de thérapies antivirales ou antibactériennes. Du côté des biotechnologies, la modification de souches par ajout de gènes et de leurs signaux de régulation nécessite que soient développés de véritables systèmes de conception assistée par ordinateur pour aider le microbiologiste à choisir et assembler des composants sous la forme de séquences. » François Rechenmann, chercheur Inria - équipe Ibis ET DANS 20 ANS ?? Analyse de génomes : des avancées pour la biologie et le monde médical Les premières séquences génomiques et les premières méthodes d’analyse de gènes sont apparues dans les années 70. Mais les progrès spectaculaires des techniques de séquençage des 20 dernières années, associés aux performances croissantes des technologies informatiques, ont ouvert un immense champ d’exploration de ces données aux bioinformaticiens. Un défi toujours d’actualité pour l’avancée des connaissances en biologie et en médecine. BIOINFORMATIQUE « Connaître et analyser les génomes permet de mieux comprendre le fonctionnement des organismes. » FOTOLIADR http://www.inria.fr//20-ans-bioinformatique Inria Grenoble - Rhône-Alpes • Et dans 20 ans ? DOCUMENTINRIA20x20FOLIO2_Mise en page 1 17/06/13 11:51 Page17
  • 17. 17 « À une échelle encore plus large et plus complexe, il va falloir aborder le niveau "écologique", c'est à dire, celui des communautés d'organismes vivants. Cette évolution est logique car les organismes ne vivent pas de manière isolée, mais, au contraire en collectivités, en permanentes interactions. Par exemple, nous abritons usuellement des bactéries, qui ne sont, en état normal, pas pathogènes, mais qui peuvent le devenir si les circonstances extérieures ou les équilibres écologiques internes changent. Étudier globalement ces "méta-organismes" va devenir un enjeu majeur. » Alain Viari, chercheur Inria - équipe Bamboo 2004 Partenariat avec le CEA pour la conception de systèmes embarqués sur puces. ET DANS 20 ANS ?? De la bioinformatique à la cellule numérique Les cellules vivantes sont le siège de nombreuses réactions biochimiques très complexes, interagissent entre elles et avec leur environnement. La modélisation numérique des cellules aide à mieux comprendre leur fonctionnement pour, éventuellement, mieux les contrôler dans des applications de l’industrie pharmaceutique, de la recherche biomédicale ou des biotechnologies. MODÉLISATION DE LA CELLULE « Plus récemment, la notion d’interaction entre cellules devient prépondérante. » NATIONALINSTITUTESOFHEALTHINRIA/I.QINZBURG http://www.inria.fr/20-ans-modelisation-de-la-cellule Inria Grenoble - Rhône-Alpes • Et dans 20 ans ? DOCUMENTINRIA20x20FOLIO2_Mise en page 1 17/06/13 11:51 Page18
  • 18. 18 2005 Inria Rhône-Alpes compte déjà 14 créations d'entreprises innovantes, ayant généré plus de 600 emplois, dont Polyspace et Kelkoo. « Il est indispensable maintenant que les robots acquièrent de plus grandes capacités à comprendre le monde et à interagir avec lui. Ils sont actuellement moins efficaces qu’un enfant de trois ans, ce qui est tout à fait rédhibitoire pour en faire un compagnon utile. Mon espoir est que l’on progresse dans ce domaine très difficile de l’intelligence robotique. Il existe aujourd’hui deux écoles qui ne donnent satisfaction ni l’une ni l’autre. Une approche consiste à modéliser le monde extérieur, mais tout ne peut pas être modélisé ! L’autre procède par apprentissage mais ce qui est appris est beaucoup trop sommaire et demande trop de temps. Il me semble que la progression en autonomie des humanoïdes proviendra de la combinaison de ces deux approches. » Bernard Espiau, directeur scientifique adjoint de 2006 à 2011 ET DANS 20 ANS ?? Vers un robot humanoïde de compagnie En 1998, la présentation du robot humanoïde de Honda, après 10 ans de travaux secrets, marque un tournant dans la recherche sur les robots humanoïdes. Cette preuve de faisabilité motive une recherche qui peut désormais s’appuyer sur l’évolution fulgurante des technologies et des matériaux. L’enjeu aujourd’hui est de réussir à doter ces robots de suffisamment d’intelligence pour qu’ils puissent rendre des services. ROBOTIQUE « Il a fallu relever un défi important : tenir debout et marcher. » A INRIA/A.EIDELMANINRIA/R.LAMOUREUX http://www.inria.fr/20-ans-robotique Inria Grenoble - Rhône-Alpes • Et dans 20 ans ? DOCUMENTINRIA20x20FOLIO2_Mise en page 1 17/06/13 11:51 Page19
  • 19. 19 « La prochaine révolution pourrait être celle de l’Ultra Wide Band (UWB), une technologie qui permettrait de gagner un facteur 10 en débit de communications radio. Elle ne repose plus sur le multiplexage sur des bandes de fréquences limitées mais sur l’envoi d’impulsions très courtes (moins d’une nanoseconde) sur une très large bande de fréquences inutilisées jusque-là. Pour l’instant ces composants radio sont à l’état de prototypes et n’ont pas franchi le stade de l’industrialisation. » Eric Fleury, professeurENS,responsableéquipeDante 2006 Cofondation et participation aux pôles Minalogic (micro-nanotechnologies,logiciel embarqué sur puce) et Imaginove (l’image en mouvement : jeu vidéo, cinéma audiovisuel, animation et multimédia). ET DANS 20 ANS ?? Notre environnement s'est peuplé d'objets communicants C’est vraiment allé très vite. En 20 ans, notre environnement s’est peuplé d’une multitude d’objets intelligents – étiquettes, capteurs divers et bien sûr téléphones portables – qui détectent, activent et communiquent entre eux via les infrastructures de télécommunication, des réseaux de capteurs voire des mini réseaux personnels. Une révolution qui a su profiter des progrès constants de la microélectronique et des télécommunications sans fil. OBJETS COMMUNICANTS « Outre nos téléphones, nous sommes entourés d’objets communicants et intelligents. » FOTOLIA http://www.inria.fr/20-ans-objets-communicants Inria Grenoble - Rhône-Alpes • Et dans 20 ans ? DOCUMENTINRIA20x20FOLIO2_Mise en page 1 17/06/13 11:51 Page20
  • 20. 20 2007 François Sillion, directeur du centre Inria Grenoble Rhône-Alpes. « La communication radio courte portée va encore prendre de l’ampleur à l’avenir, bien que les ressources radio soient très limitées. Mais il sera nécessaire d’essayer d’émettre des messages radios avec des puissances encore plus faibles afin de limiter la pollution électromagnétique : tout le monde partage les ondes ! Nous devons également améliorer la sécurité des réseaux radio qui sont, par nature, autonomes, sans contrôle centralisé (contrairement aux réseaux cellulaires) et accessibles à tous. J’aimerais que ce domaine continue à se développer pour faire avancer la recherche dans les télécommunications et garantir un espace de liberté dans le déploiement de réseaux autonomes accessibles à tous les citoyens du monde. » Stéphane Ubéda, professeur INSA, directeur du Développement Technologique Inria ET DANS 20 ANS ?? L’arrivée du WiFi, technologie de télécommunication radio La technologie radio 802.11, désormais bien connue sous le nom de Wi-Fi, est développée à la fin des années 1990, mais sa mise en œuvre est assez compliquée et il faudra attendre les années 2002-2003 pour que les vraies cartes Wi-Fi arrivent sur le marché et ouvrent le champ des applications d’objets mobiles communicants. RÉSEAUX « La mise au point du Wi-Fi ne pouvait se faire en ignorant la physique sous-jacente. » http://www.inria.fr/20-ans-reseaux INRIA/H.RAGUETINRIA/N.FAGOT Inria Grenoble - Rhône-Alpes • Et dans 20 ans ? DOCUMENTINRIA20x20FOLIO2_Mise en page 1 17/06/13 11:51 Page21
  • 21. es. 21 « Il faut absolument continuer les collaborations entre les mondes académique et industriel pour avancer. Le graal serait de créer des équipements dits « proportionnels ». Ces équipements ne consomment aucune énergie quand ils ne sont pas utilisés et en consomment intelligemment quand ils le sont. De tels équipements n’existent pas encore pour le moment. Un autre moteur d’évolution pour notre domaine est « l’eco-informatique ». Travailler et prendre en compte tout le cycle de vie des produits et des machines pour en optimiser les aspects sociétaux et environnementaux. Notre leitmotiv : « Réduire l’empreinte écologique des infrastructures numériques et de communication pour un avenir plus vert pour tous. » Laurent Lefevre, chercheur Inria - équipe Avalon 2008 Partenariat avec STMicroelectronics pour le domaine des logiciels embarqués. ET DANS 20 ANS ?? L'émergence du Green-IT, pour une informatique plus verte Le « Green IT » a pour but d’améliorer l’efficacité énergétique des systèmes distribués à grande échelle, comme les data-centers, les clouds et les réseaux de télécommunications. Ce domaine a pu se développer grâce aux modèles plus sophistiqués de l’usage énergétique des équipements informatiques. Et les enjeux écologiques et financiers sont devenus importants ces dernières années. Les plus gros data-centers au monde consomment énormément d’électricité : plus de 10 mégawatts. Et ce n’est que le début, car cette consommation pourrait atteindre 25 mégawatts avec la construction des futures machines exascale. SYSTÈMES DISTRIBUÉS « Réduire la consommation électrique des réseaux de communications d’un facteur 1000 ! » FOTOLIA http://www.inria.fr/20-ans-systemes-distribues DR Inria Grenoble - Rhône-Alpes • Et dans 20 ans ? DOCUMENTINRIA20x20FOLIO2_Mise en page 1 17/06/13 11:51 Page22
  • 22. 22 2009 Renforcement des partenariats scientifiques avec l’Université de Lyon. « Les tendances actuelles vont certainement s’accentuer : les systèmes informatiques gèreront une part croissante de notre vie sociale, s’étendant à de nouveaux domaines tels que la distribution d’énergie et l’aide à la conduite automobile. La complexité matérielle et logicielle des systèmes embarqués ira en augmentant avec l’ajout de nouvelles fonctionnalités et l’évolution des architectures. De tels changements risquent de rendre le fonctionnement des systèmes beaucoup plus difficile à prévoir. Une prise de conscience des industriels aura-t-elle lieu à temps pour traiter en amont les problèmes de sûreté et de sécurité ? La question reste ouverte. » Hubert Garavel, chercheur Inria - équipe Convecs ET DANS 20 ANS ?? La fiabilité des systèmes devient un défi majeur En 20 ans, les systèmes informatiques (ordinateurs, logiciels, réseaux) ont envahi notre vie courante et sont désormais au cœur d’applications de plus en plus vitales. Leur complexité technique augmente sans cesse, alors que leur contexte de production est de plus en plus tendu, réductions de coûts et de délais obligent. Quelles conséquences en termes de qualité, sûreté et sécurité ? Eviter les défaillances informatiques représente un enjeu d'avenir, majeur pour l’industrie, sur la base des progrès scientifiques de ces dernières décennies. SYSTÈMES CRITIQUES « On confie aux systèmes informatiques des missions de plus en plus critiques sans que leur sûreté et leur sécurité ne soient toujours à la hauteur. » INRIA/H.RAGUETAIRBUSSAS http://www.inria.fr/20-ans-systemes-critiques Inria Grenoble - Rhône-Alpes • Et dans 20 ans ? DOCUMENTINRIA20x20FOLIO2_Mise en page 1 17/06/13 11:51 Page23
  • 23. 23 2010 Création de l'antenne Inria Lyon la Doua pour amplifier les activités de recherche en informatique pour les sciences du vivant. « Il faut espérer que des lois veilleront à protéger la vie privée sur le web. La recherche pour la protection des systèmes informatiques est une mission importante pour un centre de recherche publique comme Inria. » Claude Castelluccia, chercheurInria,responsableéquipePrivatics ET DANS 20 ANS ?? « Mon rêve est d’arriver à imposer des solutions libres et ouvertes, afin que les recherches de la communauté scientifique puissent être exploitées et donner lieu à de nombreuses innovations. » Vincent Roca, chercheurInria-équipePrivatics Internet du futur : performances et respect de la vie privée Les internautes sont de plus en plus courtisés par un e-commerce fleurissant. S’ils bénéficient déjà, pour certains, de la télévision en streaming sur des terminaux mobiles comme les Smartphones, ils sont aussi activement profilés à des fins publicitaires. Impossible aujourd’hui de penser l’Internet et les terminaux mobiles sans se préoccuper de leur fiabilité, de leur sécurité et de la préservation de la vie privée. INTERNET « Avec l’e-commerce et la diffusion multimedia sont nées les préoccupations liées à la vie privée. » INRIA/H.RAGUETINRIA/S.TETU-LACOMPANY http://www.inria.fr/20-ans-internet DR Inria Grenoble - Rhône-Alpes • Et dans 20 ans ? DOCUMENTINRIA20x20FOLIO2_Mise en page 1 17/06/13 11:51 Page24
  • 24. 24 2011 HiKoB, 23e création de start-up, impliquée sur les applications de réseaux de capteurs intelligents. « On sait aujourd’hui donner la sensation de la pression exercée sur un objet. En revanche, on ne sait pas encore faire « sentir » une forme avec précision ou procurer les sensations associées au fait de saisir une bouteille et de la déplacer. Un autre aspect sur lequel il reste également beaucoup de développements à faire concerne la possibilité, pour des personnes situées dans des environnements virtuels différents, d’agir simultanément sur un prototype par exemple. » Sabine Coquillart, chercheur Inria - équipe Prima ET DANS 20 ANS ?? S’immerger dans les mondes virtuels devient accessible au grand public Au cours des 20 dernières années, le domaine de la réalité virtuelle a connu des progrès spectaculaires : immersion plus forte avec des capacités d’interaction plus variées et performantes. Aujourd’hui, les applications industrielles de ces recherches sont nombreuses dans le prototypage virtuel ou bien dans la simulation pour la formation. Ces technologies commencent également à pénétrer le secteur grand public avec, par exemple, l’offre de casques de réalité virtuelle permettant une immersion totale dans les univers virtuels des jeux. RÉALITÉ VIRTUELLE « Mieux toucher et saisir dans le monde virtuel. » INRIA/KAKSONENINRIA/J.WALLACE http://www.inria.fr/20-ans-realite-virtuelle Inria Grenoble - Rhône-Alpes • Et dans 20 ans ? DOCUMENTINRIA20x20FOLIO2_Mise en page 1 17/06/13 11:51 Page25
  • 25. 25 « La réalité augmentée est un marché très prometteur. La navigation piétonne -notamment dans les centres commerciaux- est l'enjeu le plus important en raison des recettes publicitaires que cela pourrait générer lors d'opérations marketing. D'ici 5 ans, on peut espérer que la navigation en ville aussi bien en extérieur qu'en intérieur (gares, hôpitaux, aéroports) aura beaucoup progressé, intégrant par exemple la détection d'obstacles. Quelles que soient les applications, les deux principales difficultés à surmonter dans les années à venir concernent d'une part la localisation précise des objets, d'autre part, la création de contenu, notamment l'intégration fine de modèles synthétiques 3D et d'éclairages complexes. » Jacques Lemordant, enseignant-chercheurUJF, équipeTyrex 2012 Inauguration de l'Espace Transfert, 1200 m2 dédiés au transfert pour l’innovation en sciences du numérique. ET DANS 20 ANS ?? L'émergence de la réalité augmentée, à la frontière du réel et du virtuel La simulation interactive d’environnements réels ou imaginaires se développe depuis les années 1980. D’abord l’apanage des jeux vidéo, elle est désormais utilisée dans des simulateurs de toutes sortes (camion, super-tanker, train, avion), les visites de sites virtuels (musées, sites archéologiques) ou pour soigner (phobies, troubles de l’équilibre, etc.). Outre les progrès en matière d’images de synthèse, indispensables pour ces applications, c’est la miniaturisation qui a révolutionné les usages. RÉALITÉ AUGMENTÉE « Les objets virtuels s'intégrent au monde réel pour donner naissance à la réalité augmentée. » INRIA/G.MAISONNEUVEINRIA/LÉACRESPI http://www.inria.fr/20-ans-realite-augmentee Inria Grenoble - Rhône-Alpes • Et dans 20 ans ? DOCUMENTINRIA20x20FOLIO2_Mise en page 1 17/06/13 11:51 Page26
  • 26. 26 Directeur de la publication : François Sillion. Réalisation, coordination, iconographie : Inria Grenoble-Rhône-Alpes / service communication. Rédaction : Technoscope (I. Bellin, F. Breton, B. Dumé). Photo de couverture : Inria / Photo J. Wallace. Crédit photos : voir mentions. Conception graphique/Réalisation : Éditions Victoria. Impression : Alias Graphic. © Inria Grenoble-Rhône-Alpes juin 2013 Ces avancées scientifiques et technologiques illustrent 20 années de recherches en sciences du numérique, menées avec les partenaires académiques : le CNRS, l’Université Joseph Fourier de Grenoble (UJF), l’Université Pierre Mendès France de Grenoble (UPMF), Grenoble-INP, l’Ecole Normale Supérieure de Lyon (ENS Lyon), l’Université Claude Bernard Lyon-I (UCBL) et l’Institut National de Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon) ; partenaires avec lesquels Inria Grenoble - Rhône-Alpes a des équipes de recherche communes. Inria Grenoble - Rhône-Alpes • Et dans 20 ans ? DOCUMENTINRIA20x20FOLIO2_Mise en page 1 17/06/13 11:51 Page27
  • 27. 27 Inria Grenoble - Rhône-Alpes • Et dans 20 ans ? DOCUMENTINRIA20x20FOLIO2_Mise en page 1 17/06/13 11:51 Page28
  • 28. Inria Grenoble - Rhône-Alpes 655 Avenue de l'Europe, 38334 Saint Ismier cedex Tél. : 04 76 61 52 00 www.inria.fr inria.fr/20ansgrenoble DOCUMENTINRIA20x20FOLIO2_Mise en page 1 20/06/13 15:54 Page1