28/10/2013 : Thesis defense, Laurent Crepin

Couplage de modèles population et individu-centrés pour la simulation parallélisée des systèmes biologiques. Application à la coagulation du sang

Le jury est composé de :

  • Patrick Amar (rapporteur), Maître de Conférence, Université de Paris Sud, Orsay
  • Eric Ramat (rapporteur), Professeur des Universités, Université du Littoral Côte d’Opale, Calais
  • Coen Hemker (examinateur), Professeur émérite, Université de Maastricht, Pays-Bas
  • Vincent Rodin (examinateur), Professeur des universités, UBO, Brest
  • Jacques Tisseau (directeur de thèse), Professeur des Universités, ENI Brest
  • Fabrice Harrouet (encadrant), Maître de Conférence, ENI Brest
  • Pascal Redou (encadrant), Maître de Conférence, ENI Brest
  • Sébastien Kerdélo (invité), Responsable de service R&D, Diagnostica Stago, Gennevilliers

Résumé :
De nombreux types d’expérimentation existent pour étudier et comprendre les systèmes biologiques. Dans ces travaux, nous nous intéressons à la simulation in silico, c’est-à-dire à la simulation numérique de modèles informatiques ou mathématiques sur un ordinateur. Les systèmes biologiques sont composés d’entités, à la fois nombreuses et variées, en interaction les unes avec les autres. Ainsi, ils peuvent être modélisés par l’intermédiaire de deux approches complémentaires : l’approche population-centrée qui propose d’étudier le système à l’échelle des populations, c’est-à-dire d’un ensemble d’individus, et l’approche individu-centrée qui propose d’étudier le comportement de chacun de ces individus, plutôt que celui de la population globale. Face à la multitude et à la variété des phénomènes composant les systèmes biologiques, il est généralement pertinent de coupler ces deux approches pour obtenir une modélisation mixte, afin que chaque phénomène puisse être modélisé de manière adéquate.

En outre, en raison de la quantité conséquente d’informations que représente l’ensemble des entités et des interactions à modéliser, la simulation numérique des systèmes biologiques est particulièrement coûteuse en temps de calcul informatique. Ainsi, dans ce mémoire, nous proposons des solutions techniques de parallélisation permettant d’exploiter au mieux les performances offertes par les architectures multicœur et multiprocesseur et les architectures graphiques pour la simulation de systèmes biologiques à base de modélisations mixtes. Pour cela, nous présentons des algorithmes informatiques qui permettent de simuler des modèles individu-centrés et des modèles population-centrés en respectant au maximum les contraintes imposées par chacune des deux architectures utilisées.

Nous appliquons nos travaux à la simulation de phénomènes liés à la coagulation du sang. La première application consiste à simuler la cinétique biochimique à l’échelle microscopique et est basée sur notre modèle individu-centré parallélisé sur des architectures multicœur et multiprocesseur. La seconde consiste à étudier la formation d’un caillot sanguin au sein d’un vaisseau sanguin virtuel. Plus complète et plus complexe que notre première application, elle fait intervenir un modèle individu-centré et deux modèles population-centrés parallélisés sur architectures multicœur et multiprocesseur et sur architectures graphiques. Ces deux applications nous permettent d’évaluer les performances offertes par les solutions techniques de parallélisation que nous proposons, ainsi que leur pertinence dans le cadre de la simulation des systèmes biologiques.

Mots clefs : simulation des systèmes biologiques, parallélisation, couplage multi-modèles, coagulation du sang.

 

 

22/05/2012, Thesis of Camille De Keukelaere

Title: « Modes de coordination interindividuelle et régulation du partage en situation dynamique collaborative : application au handball et au théâtre d’improvisation ». (Interpersonal coordination during a cooperative activity: the cases of handball and  improvisational theatre)

1:30 pm -Télécom Bretagne (room B1 008)

Jury: 

  • Pascal SALEMBIER (rapporteur), professor, university of Troyes
  • Jacques SAURY (rapporteur), professor, UFR Staps, Nantes
  • Jean-François DESBIENS (examiner), professor, university de Sherbrook
  • Jérôme GUERIN (examiner), lecturer-researcher, IUFM, Brest
  • Pierre DELOOR (directeur), professor, ENIB
  • Gilles KERMARREC, lecturer, UFR Staps, Brest

03/04/2012: Thesis of Mr Thanh Hai Trinh

“A Constraint-based Approach to Modeling Spatial Semantics of Virtual Environments

Within Virtual Reality Environments (VREs), spatial relationships among objects convey fundamental knowledge about the environment, namely direction (“left”, “right”, “front of”), distance (“near”, “far”), topology (“inside”, “disjoint”), and projection (“between”, “surrounded by”). Modeling spatial relationships is critical in a variety of applications of VREs, such as human learning environments, virtual museums, or navigation-aids systems. However, spatial relationships have been considered as abstract information and thus, difficult to specify.

Addressing this issue, this thesis proposes an approach to model spatial relationships among virtual objects in VREs. First, we formalise a formal model of spatial relationships dedicated to VREs. Second, we provide a language and a framework to specify spatial relationships at a conceptual level. Finally, we apply our model to specify spatial relations in two real applications: Virtual Physics Laboratory — a VRE for learning physics, and BrestCoz — an application for visiting Brest harbour in the 18th century. We claim that the proposed language is a relevant basis to specify spatial constraints related to activities of agents and users within VREs.

Keywords: spatial constraints, spatial languages, semantic virtual environments.

 

Defense of the Accreditation to Direct Research of Dr Cédric Buche

Title: “Adaptive behaviors for virtual entities in participatory virtual environments”

Jury:

  • Yves Duthen, Professor IRIT, Toulouse (Rapporteur)
  • Jean-claude Martin, Professor LIMSI, Paris 11 (Rapporteur)
  • Patrick Reignier, Professor LIG, Grenoble (Rapporteur)
  • Daniel R. Mestre, Research director CNRS, Marseille (Examiner)
  • Jacques Tisseau, Professor UBO/ENIB, Brest (Examiner)
  • Pierre De Loor, Professor UBO/ENIB, Brest (Supervisor)