Découvrez le 5è numéro du magazine « Lille by Inria », édité par le centre de recherche Inria Lille - Nord Euope.

1. focus >
Grid'5000 :
l'information
distribuée à
grande échelle
BD >
mixtcomp :
classification
& prédiction
focus >
Guess what ?!
quand l’humain joue,
l’ordinateur s’initie
au langage
#05
LE MAGAZINE DU CENTRE INRIA LILLE - NORD EUROPE
juin 2017
la sante
à l'ère du numérique
DOSSIER

2. eDi
TO C’est avec un très grand plaisir que je rédige pour la première fois l’édito
du magazine « Lille by Inria », dont le dossier thématique est consacré
à la santé. L’avancée des connaissances dans ce domaine implique
fortement les sciences du numérique, par exemple en analyse de
données, en imagerie, en modélisation numérique… Inria et son centre
Lille – Nord Europe en ont fait une de leurs priorités stratégiques, comme
en témoignent l’accord-cadre signé avec l’Institut Pasteur de Lille et
l’accord-cadre sur les plates-formes en biologie santé de la métropole
lilloise. Comme vous le savez, chacune de nos 16 équipes-projets et
équipes de recherche est spécialisée dans un domaine de recherche :
robotique, réseaux et objets connectés, traitement des données… mais
aussi sur un ou plusieurs sujets applicatifs. Ce magazine vous permettra
de découvrir les travaux, menés par les chercheurs des équipes-projets
du centre Inria Lille – Nord Europe, afin de faire progresser la recherche
scientifique dans le domaine de la santé.
Dans ce numéro, j’ai également souhaité mettre en avant l’infrastructure
nationale Grid’5000, qui permet de réaliser des expérimentations
numériques pour les systèmes distribués, le cloud et le big data. Dans
le cadre du Contrat de Plan État-Région (CPER) « Data », porté par Inria,
plus d'un million d'euros est investi sur le nœud lillois de Grid’5000 sur
une période de quatre ans. Une jouvence de l’infrastructure Grid’5000 a
ainsi été réalisée en mars avec l’arrivée de nouveaux clusters de calcul.
Dernier sujet d’importance : l’année 2017 célèbre les 50 ans d’Inria, créé
en 1967 sur le site de Rocquencourt. Pour célébrer cet anniversaire, je
vous invite le 5 octobre prochain au « Forum numérique 2067 », que
nous organisons à la Plaine Images. Ce forum sera l’occasion d’imaginer
ensemble le monde numérique des 50 prochaines années, dans un jeu
de prospective collective. En décembre, un numéro spécial du magazine
« Lille by Inria » reviendra sur cet événement.
Dès à présent, je vous souhaite à tous et toutes une très bonne lecture
de notre magazine et un très bel été.
Isabelle HERLIN
02

3. 03
SOm
MAIRE
dessine-moi la recherchE 12-13
focus 14-15
• Grid'5000
focus 16-17
• Guess What ?!
best-of 18-19
portrait 20-21
rendez-vous 22
contact 23
dossier
• La santé à l'ère du numérique
07-11
face a face
• Patrick Berche 04
• Dominique Tierny 05
mots Cles 06
03
Semestriel édité par Centre de recherche Inria Lille - Nord Europe : Parc scientifique de la Haute Borne, 40, avenue Halley. Bât. A, Park Plaza, 59650 Villeneuve
d’Ascq.contact-lille@inria.fr.Directeurdelapublication:IsabelleHerlin.Rédactriceenchef:Marie-AgnèsEnard.Coordinatrice:MarionBlasquez.Conceptiongraphique
et mise en page : Élise Cattoire agence KaméléCom, 11/1 sentier du Christ, 59960 Neuville-en-Ferrain. Rédacteurs : Franck Deflandre agence KaméléCom et service
communication et médiation Inria Lille - Nord Europe. Crédits photos : Crédits photos : © Inria / Photo Kaksonen - Inria / Photo C. Morel - Inria / Photo G. Scagnelli - Inria /
Photo M. Blasquez - Inria / Photo P. Caron - Inria / Photo N. Fagot. © Fotolia. Impression : C&P Partenaires Conseil - 03 20 27 11 89. Le centre remercie chaleureusement
l’ensemble des contributeurs / contributrices et partenaires de ce cinquième numéro de Lille by Inria. Imprimé en juin 2017 - Série limitée à 1000 exemplaires.

4. 04
> Quels sont, selon vous, les
grands enjeux à venir autour
de la santé et du numérique ?
La gestion de données de plus
en plus volumineuses représente
un enjeu très important dans
le domaine des sciences du
vivant. Il faut être capable de les
analyser, de les traiter et de les stocker
pour pouvoir comprendre le génome
de l’homme et des êtres vivants. En
biologie, le séquençage ADN réalisé
par certains instituts peut en effet gé-
nérer quotidiennement des téraoctets
de données.
L’intégration de l’ensemble des
données de la recherche biomédicale
représente un autre enjeu essentiel.
Le développement des technologies
« omiques » et les essais cliniques
génèrent un nombre de résultats
croissant qui ont pour but d’améliorer
le diagnostic, d’élaborer des stratégies
préventives mais aussi de mettre au
jour des phénomènes imperceptibles.
Le domaine de l’imagerie médicale et
cellulaire, qui s’automatise de plus en
plus, est également concerné puisqu’il
faut désormais d’énormes puissances
de calcul pour pouvoir analyser les
données et suivre l’évolution des effets
biologiques.
Enfin, les technologies du numérique
sont aussi exploitées pour la mo-
délisation et le design de nouveaux
médicaments et vaccins, ou encore
des épidémies.
Toutes ces évolutions ont généré
des volumes de données tellement
énormes qu’elles créent des goulots
d’étranglement qu’il est impératif de
surmonter. Cela passe par une col-
laboration étroite entre biologistes,
statisticiens, informaticiens et
mathématiciens.
> Quelle place les sciences du numé-
rique ont-elles au sein de l’Institut
Pasteur de Lille ?
Nous développons actuellement un
projet qui nécessite un important
volet numérique dans les domaines de
la génomique, l’imagerie et le design
de molécules. Il s’agit d’un travail de
recherche que nous menons sur la lon-
gévité, centré sur les problématiques
des maladies du vieillissement et de
leur prévention. Ce projet rassemble
les 6 unités de recherche, en co-tutelle
avec l’Université et le CHRU de Lille,
l’Inserm et le CNRS. Chez nous, la
place des sciences du numérique est
surtout liée aux activités de recherche
dans le domaine de la génomique et
de l’imagerie cellulaire.
> Quel regard portez-vous sur les
initiatives communes entre Inria et
l'Institut Pasteur de Lille ?
Je suis très heureux que nous ayons
signé un accord de coopération qui
favorise la mise en place de projets
communs. La complémentarité entre
les équipes de recherche de l’Institut
Pasteur de Lille et d’Inria est évidente.
Certaines questions soulevées par
les biologistes peuvent être résolues
grâce aux sciences du numérique. En
effet, les chercheurs d’Inria créent des
concepts d’analyse, d’outils et d’algo-
rithmes, pour extraire l’information
de très grands volumes de données
complexes, et définissent des modèles
appropriés au domaine de la santé. Il
faut continuer à favoriser le dialogue
entre nos deux mondes pour ouvrir
encore de nouvelles perspectives à la
recherche.
º pasteur-lille.fr
// face a face
Interviews
patrick berche >
Directeur-Général
de l’Institut Pasteur de Lille

5. #05 juin 2017 05
dominique tierny >
docteur vétérinaire,
Présidente Déléguée du Pôle de compétitivité
nutrition, santé et longévité
> Quelle place les sciences du
numérique ont-elles au sein du
pôle Nutrition, Santé et Longé-
vité ?
Les sciences du numérique
s’imposent progressivement
et assez naturellement dans
notre pôle comme dans la sphère
santé de manière plus générale. Elles
permettent par exemple d’exploiter un
nombre important de données afin
d’optimiser encore le pilotage d’essais
cliniques. Le domaine de la santé
n’échappe pas non plus à l’avènement
des objets connectés qui contribue à
l’amélioration de la prise en charge
des patients et de l’observance de
traitements. Dans la sphère longévité,
le numérique a permis de développer
des outils pour prolonger l’autonomie
des personnes âgées et favoriser leur
maintien à domicile dans leur cadre de
vie habituel (détecteurs de chute, cap-
teurs de présence). Enfin, il est aussi
devenu incontournable sur le thème
de l’agroalimentaire-nutrition. Notre
pôle accompagne le développement
de solutions dans la sphère agro et
agritech : les acteurs du réseau et leurs
partenaires travaillent à l’intégration
des capteurs permettant l’optimisa-
tion des cultures et le pilotage des
intrants. Les domaines de la santé
et des TIC-numérique sont au cœur
de plus en plus de projets communs
développés par des services R&D
d’acteurs innovants. Il est devenu
essentiel pour nous de rester connecté
avec d’autres pôles de compétitivités
experts dans les domaines du numé-
rique (CapDigital, Systématic).
> Quels sont, selon vous, les grands
enjeux à venir autour de la santé et
du numérique ?
Le numérique est un vecteur d’amé-
lioration de l’offre de soins et de la
qualité de vie des citoyens, d’optimi-
sation de la couverture territoriale,
de renforcement de la coordination
entre les acteurs, et d’économies
budgétaires. D’un côté, les patients
peuvent plus facilement prendre en
charge leur suivi médical et peuvent
bénéficier de solutions de téléméde-
cine, une forme de pratique médicale
à distance, particulièrement adaptée
aux déserts médicaux. De l’autre, les
professionnels peuvent désormais
disposer d’outils, comme le dossier
médical électronique, qui améliorent
la prise en charge et favorisent une
meilleure coordination des soins. Les
sciences du numérique offrent égale-
ment de nouvelles perspectives aux
administrations et aux organismes
payeurs. Des outils qui traitent les
données relatives aux soins délivrés
et aux traitements suivis permettent
de mieux maîtriser les dépenses de
santé.
> Quel regard portez-vous sur les
initiatives communes entre Inria et le
pôle NSL ?
Elles sont indispensables. Inria
s’implique à nos côtés depuis 2008.
Nos compétences complémentaires
ont déjà permis de mener à bien des
projets concrets. Des équipes Inria
ont par exemple déjà travaillé avec
les sociétés Florimond-Desprez et
Gènes Diffusion dans l’optimisation
des process de sélections variétales
végétales et animales, via l’usage du
BigData et de la bioinformatique.
º pole-nsl.org

6. 6
// mots cles
Génétique génomique
Maladies infectieuses virologie
Maladies neuro-dégénératives
Pharmacologie et toxicologie
Maladies métaboliquesÉpidémiologie
Assistance aux personnes âgées
Handicap sensori-moteurs
Instruments médicaux
Résistance aux médicaments
CHIRUrGIE motricité
cancerimmunologie
Plusieurs équipes de recherche du centre Inria Lille - Nord Europe
travaillent sur les thématiques suivantes :

7. #05 juin 2017 0707
La sante a l'ere du numerique 08-09
un nouveau cap
pour la plate-forme bilille 09
travaux de recherche 10
Zoom sur le logiciel Vidjil 11
SOmMAIRE
dossier
la sante
à l'ère du numérique

8. 08
// dossier > santé
Les sciences du numérique
ont fait entrer la médecine
dans une nouvelle ère. Chiffre
symbole de cette évolution
en marche, actuellement près
d'une équipe-projet Inria sur
cinq mène des recherches
sur des sujets directement liés au
domaine de la biologie-santé. En
y ajoutant celles qui travaillent sur
des thèmes comme les statistiques,
le calcul numérique ou la robotique -
sujets également exploités pour des
applications en médecine, chirurgie
et biologie - on s’aperçoit que la
santé fait actuellement partie des
enjeux pour près de la moitié de nos
172 équipes-projets.
Dans ce domaine, la stratégie d’Inria
est nécessairement menée en
concertation très étroite avec les
acteurs publics et privés. On peut
citer quelques exemples qui sym-
bolisent cette stratégie comme nos
trois équipes communes Inria-In-
serm, nos partenariats avec les IHU
(Instituts Hospitalo-Universitaires) ou
l’accord-cadre en cours d'élaboration
avec l'AP-HP (Assistance Publique
- Hôpitaux de Paris) qui permet d’ac-
cueillir des médecins en formation
recherche dans des équipes-projets
Inria. Les collaborations sont aussi
nombreuses avec les grands indus-
triels du domaine de la santé mais
aussi avec des PME et des start-up
dans le cadre des dispositifs Inria
Innovation Lab et LabCom, dont l’ob-
jectif est de favoriser le transfert des
résultats des recherche.
La modélisation numérique
au service de la santé
Dans le domaine de la santé, plu-
sieurs chercheurs membres
d’équipes-projets Inria offrent de nou-
velles approches en mathématique et
en informatique pour la conception
de modèles numériques très précis.
Il s’agit de nouveaux outils pour les
médecins, les chirurgiens ou les spé-
cialistes destinés à la formation, la
prévention, au diagnostic ou à l’ac-
tion thérapeutique, qu’il est possible
d’adapter individuellement à chaque
patient. La construction de ces
modèles permet de mieux connaître
le corps humain et de mieux com-
prendre l’évolution de certaines
pathologies grâce à la simulation
numérique. À ces modèles, peuvent
être incorporées des composantes
très précises au niveau physiolo-
gique pour les rendre très réalistes et
éventuellement pouvoir les adapter
aux cas individuels. Dans le traite-
ment des pathologies cardiaques par
exemple, les sciences du numérique
permettent de modéliser en détail
le cœur mais également le système
cardiovasculaire. À partir de ces
modèles, les médecins peuvent réali-
ser des simulations en tenant compte
des processus physiologiques et
ainsi tester différentes hypothèses.
Un nouvel environne-
ment numérique pour la
chirurgie et l'assistance à
la personne
Grâce à certaines solutions dévelop-
pées par nos scientifiques dans les
domaines de la simulation numé-
rique, de la réalité augmentée ou de la
création d’interfaces, les sciences du
numérique se mettent directement
au service du travail des médecins et
des chirurgiens. Un simulateur mis au
point sur la plate-forme SOFA permet
par exemple aux chirurgiens de vi-
sualiser et naviguer à l’intérieur des
vaisseaux sanguins pendant une opé-
ration de résection locale de tumeur.
Inria travaille sur d’autres axes de
recherche essentiels comme l’assis-
tance à la personne en situation de
handicap physique ou cognitif, en ré-
habilitation ou en situation « normale »
(suivi et prévention).
Dans ce cas également, les sciences
du numérique fournissent des
modèles pour recueillir une mul-
titude de données, formaliser les
raisonnements nécessaires à son
interprétation et mettre en œuvre les
meilleurs traitements.
La sante
à l'ère du numérique

9. #05 juin 2017 09
Avec la signature de l’accord-cadre
des plates-formes en biologie santé
de la métropole lilloise, la plate-forme
de service bilille, labellisée par les
deux programmes investissements
d'avenir Institut Français de Bioinfor-
matique et France Génomique depuis
2013, est entrée dans une nouvelle
dimension.C’estdésormaisuneplate-
forme fédérative multi-organismes
(Université de Lille, CNRS, Inserm,
Inria, Institut Pasteur de Lille, CHRU
Lille et Institut pour la Recherche sur
le Cancer de Lille) qui s’adresse à tous
les laboratoires en biologie et santé
de la métropole lilloise. Son péri-
mètre d’actions couvre l’ensemble
des activités en bioinformatique et
biostatistique liées à l’analyse de
données biologiques. Cela comprend
le soutien à des projets scientifiques
avec l’aide des ingénieurs de la plate-
forme, l’acculturation des chercheurs
à la bioinformatique et à la biostatis-
tique avec l’organisation de journées
scientifiques, de séminaires techno-
logiques, de cycles de formations,
la mise à disposition de moyens de
calcul à haute-performance et la
mise à disposition d’un serveur web
Galaxy dédié à l’analyse de données
omiques. L’enjeu est d’aider les labo-
ratoires de recherche en biologie et
santé à accomplir leur transition vers
le traitement numérique des données
biologiques massives, telles que les
données de séquençage, de protéo-
mique, d’imagerie cellulaire, ...
Inria accompagne cette belle dyna-
mique avec la participation active
de chercheurs des équipes-projets
Modal et Bonsai, et en prenant part
à l’organisation de journées scienti-
fiques thématiques deux fois par an.
bilille forme un pont très fructueux
entre la recherche en biologie-santé
et la recherche en sciences du numé-
rique menée chez Inria pour poser
de nouvelles questions de recherche
interdisciplinaires et ouvrir de
nouvelles collaborations.
Un autre axe de développement
de bilille concerne l'ouverture vers
les acteurs industriels locaux du
domaine de la santé, de l'agro-alimen-
taire et des biotechnologies, où toute
forme de partenariat est à étudier.
Un nouveau cap
pour la plate-forme bilille
La santé vue par Inria
Lille - Nord Europe
Si le centre Inria Lille - Nord Europe
s’investit dans le domaine de la
santé, ce n’est pas seulement à
travers les travaux de recherche de
ses équipes-projets. En effet, une
stratégie plus globale a été définie
avec la signature de partenariats ou
d’accords-cadres avec des acteurs
de poids en région Hauts-de-France.
Inria et l’Institut Pasteur de Lille ont
ainsi décidé de relever ensemble
certains défis. Avec chacun leurs
compétences spécifiques et très dif-
férentes, les deux instituts doivent
faire face à de nouveaux enjeux
communs en matière de santé. La
signature d’un accord-cadre de par-
tenariat transdisciplinaire résonnait
donc comme une évidence. Une
meilleure compréhension de cer-
taines maladies, le développement de
nouveaux vaccins et médicaments
ou encore la définition de nouvelles
stratégies thérapeutiques ou de pré-
vention, nécessitent une approche
pluridisciplinaire des recherches.
Santé et sciences du numérique se
retrouvent donc très logiquement
autour de certains sujets d’investi-
gation comme la comparaison de
génomes, le traitement des données,
ou la modélisation d’épidémies ou
des mécanismes métaboliques.
Concrètement, la collaboration
a déjà commencé à travers des
projets lancés en commun entre
des équipes du campus de l’Institut
Pasteur de Lille et des équipes-projets
Inria sur des thèmes de recherche à
la frontière entre la santé et le numé-
rique comme la bioinformatique, la
biologie intégrative ou l’apprentissage
automatique.
Récemment, le centre Inria Lille -
Nord Europe a également signé un
autre accord-cadre commun avec
une série d’acteurs régionaux de la
santé (Université de Lille - sciences
et technologies, Université de Lille -
droit et santé, Inserm, CNRS, CHRU,
Institut Pasteur de Lille, Institut pour
la recherche sur le cancer de Lille),
qui ont tous mutualisé leurs moyens,
pour le développement de plates-
formes en biologie-santé. Toutes
regroupées sur la métropole lilloise,
elles représentent des ressources
technologiques de haut niveau pour
la communauté scientifique au
service de projets de recherche dans
sept thèmes spécifiques : ressources
expérimentales, bioinformatique et
bioanalyse, génomique, imagerie
cellulaire, imagerie du vivant, protéo-
mique et spectrométrie de masse et
résonance magnétique nucléaire et
résonance paramagnétique électro-
nique. Ces plates-formes disposent
d’équipements de pointe mais aussi
de l’expertise de techniciens ingé-
nieurs et chercheurs. Tout comme la
collaboration entre Inria et l’Institut
Pasteur de Lille, elles contribuent au
développement d’un pôle d’excel-
lence scientifique local avec un fort
rayonnement international.

10. 10
Algorithme de détection des erreurs de
séquençage dans les données ADN de
patients atteints de cancer, afin d'identifier
les vrais variants et poser un meilleur
diagnostic.
> Équipe-projet Bonsai
Étude de la motricité fine de personnes
atteintes de la maladie de Parkinson par
analyse de mouvements effectués quo-
tidiennement à la souris ou sur un pavé
tactile.
> Équipe de recherche Mjolnir
Stratification de patients et sélection de
marqueurs pour approfondir les connais-
sances en biologie moléculaire, offrir des
traitements personnalisés ou identifier des
parcours type du patient à l'hôpital.
> Équipe-projet Modal
Automatisation d’un processus de re-
cherche biologique par apprentissage actif :
création d'agents artificiels intelligents
(robots, programmes) capables de choisir et
d’exécuter les prochaines expérimentations
qu’ils auront jugées optimales par rapport
à un objectif donné. Ainsi, on espère créer
des laboratoires « intelligents » où les
instruments automatiques et les humains
collaborent plus efficacement.
> Équipe-projet Magnet. Recherche me-
née au sein de la Katholieke Universiteit
Leuven
Utilisation de la technologie "Body Area
Network" de réseaux sans fil qui consiste
à interconnecter par des modèles de
canaux ad-hoc, sur/autour/dans le corps
humain de minuscules dispositifs (capteurs)
pouvant effectuer des mesures, collecter
des données, ou réaliser des actions en
conséquences, et créer un modèle cohérent
de communication entre ces capteurs.
> Équipe-projet Fun
Décryptage de la diversité de la flore intes-
tinale pour comprendre son influence sur
notre santé et notamment sur nos fonctions
digestives, métaboliques, neurologiques et
immunitaires.
> Équipe-projet Bonsai
Étude sur la détection du stress d’un individu
grâce à l’analyse des signaux électriques
provenant d’un bracelet, notamment la
conductance cutanée.
> Équipe-projet Non-A
Visualisations interactives permettant l’analyse
approfondie de phénotypes visant à améliorer
les connaissances de maladies génétiques
(manifestations et développement), et offrir
un support aux médecins pour un meilleur
pronostic et diagnostic de telles maladies.
> Équipe de recherche Mjolnir
Développement de Norine, l'unique
plate-forme logicielle dédiée aux peptides
non-ribosomiques, des molécules naturelles
utilisées, par exemple, comme antibiotiques
(pénicilline, daptomycine) ou en prévention
du rejet de greffes (ciclosporine). Norine
facilite la découverte de nouveaux médica-
ments ou d'autres produits naturels actifs
comme des biopesticides.
> Équipe-projet Bonsai
Amélioration et automatisation, grâce à des
techniques de machine learning, de l’analyse
des protéines par spectrométrie de masse
(détection et l'identification de molécules
par leur masse et la caractérisation de leur
structure chimique). Application à l’identifi-
cation ou le suivi de maladies.
> Équipe-projet Magnet. Recherche me-
née au sein de la Katholieke Universiteit
Leuven
// dossier > santé
travaux de recherche
en santé

11. dossier > santé
11#05 juin 2017
Les globules blancs sont les cellules
contribuant à notre défense immu-
nitaire au quotidien. Mais parfois
certaines de ces cellules deviennent
hors de contrôle : elles sont cancé-
reuses et provoquent une leucémie.
En 2015, le premier numéro de Lille
by Inria présentait le logiciel Vidjil de
l'équipe-projet Bonsai spécialisée en
bioinformatique. Vidjil analyse les
séquences ADN des globules blancs
pour mieux suivre l'évolution de
leucémies ou mieux comprendre la
réponse immunitaire. Deux ans après,
où en est ce projet ?
Début 2015, le CHRU de Lille com-
mençait à utiliser Vidjil au diagnostic
pour identifier les séquences ADN
des globules blancs cancéreux de
tous les patients atteints de leucé-
mies aigues lymphoblastiques (LAL).
Depuis, trois autres hôpitaux français
(à Paris et Toulouse) ont suivi les
traces du CHRU de Lille. Aujourd'hui,
en 2017, la majorité des patients
atteints de LAL en France ont leur
échantillon de sang analysés par
séquençage haut-débit et avec Vidjil.
Vidjil est également utilisé pour une
autre forme de leucémie : la leucémie
lymphocytique chronique, touchant
davantage les adultes âgés, ce qui
a conduit à des adaptations pour
répondre aux besoins des biologistes
et médecins sur cette pathologie.
D'autres laboratoires autour du
monde (Europe, Asie, Amérique) ont
recours à Vidjil. Le logiciel a ainsi été
lancé plus de 20 000 fois depuis 2015
pour analyser plus de 35 milliards de
séquences ADN.
Le recul qu’a désormais l’équipe-
projet Bonsai sur la pratique
hospitalière ouvre de nouvelles
questions théoriques pour la gestion
de ces masses de données ou pour
mieux comprendre l'évolution des
cellules cancéreuses au cours du
temps (thèses en cours ou à venir).
L’équipe réfléchit aussi à transférer
les activités de développement, de
maintenance et d'administration de
l'application web dans une structure
au service de tous les usagers.
º vidjil.org
zoom sur
le logiciel vidjil
un logiciel bioinformatique
pour mieux diagnostiquer les leucémies

12. 12
// dessine-moi la recherche

13. 13#05 juin 2017

14. 14
Les nouvelles applications logi-
cielles développées nécessitant
des puissances de calcul de
plus en plus importantes, il est
essentiel pour les chercheurs
de disposer d’outils toujours
plus performants. Soutenue
par Inria, le CNRS, différents
conseils régionaux et Universités, la
plate-forme Grid’5000 offre à ses uti-
lisateurs un environnement idéal pour
des travaux autours de la recherche
expérimentale sur l’informatique pa-
rallèle distribuée à grande échelle,
comme le Calcul Haute Performance,
le cloud computing et le big data.
L’objectif est de permettre aux cher-
cheurs de relever de nouveaux défis
scientifiques et de traiter des pro-
blèmes de très grandes tailles, dans
des domaines tels que l’intelligence
artificielle, beaucoup plus rapidement
qu’auparavant. Grid’5000 réduit en
effet à quelques heures la résolution
de calculs qui pourraient prendre des
années sur une seule machine. Ce
n’est pas là le seul atout de cette plate-
forme qui peut s’appuyer sur des
ressources réparties sur 8 sites en
France et au Luxembourg. « Elle favo-
rise les synergies entre les équipes
de recherche en informatique et le
montage de projets de collabora-
tion multi-sites » , précise Nouredine
Melab, responsable scientifique pour
le site lillois de Grid’5000 et chercheur
dans l’équipe de recherche Dolphin du
centre Inria de Lille.
Poursuivre le dévelop-
pement grâce au finance-
ment CPER Data
Avec un nouveau financement, de
plus d’un million d’euros* dans le
cadre d’un Contrat de plan État-Ré-
gion (CPER) « Data » porté par Inria,
la plate-forme franchit un nouveau
cap. Grid’5000 s’apprête notamment
à favoriser encore davantage la trans-
formation des résultats des travaux
des équipes de chercheurs en innova-
tions, pour répondre à la mission de
transfert inhérente à Inria. « Le but est
de développer la recherche autour de
la science des données en lien avec
le tissu économique régional via,
entre autres, des laboratoires com-
muns Inria-Entreprises » . Ce finan-
cement va aussi permettre de favo-
riser une recherche de qualité et de lui
donner une dimension plus interna-
tionale en privilégiant trois secteurs :
l’internet des objets, l’intelligence des
données et des connaissances et le
calcul haute performance. L’attracti-
vité d’Inria, sa capacité de transfert
vers les PME, ses démonstrateurs et
ses infrastructures de recherche re-
présentent déjà de puissants leviers
pour ces domaines de recherche.
L’intégration prochaine d’accéléra-
teurs graphiques, de coprocesseurs
et d’un cluster de stockage doivent
encore faire évoluer la plate-forme qui
compte déjà 600 utilisateurs chaque
année.
grid'5000
ou l’informatique distribuée
à grande échelle
// focus > plate-forme d'expérimentation
Depuis le 1er
mars dernier, le
centre Inria Lille - Nord Europe
abrite Grid’5000, une plate-
forme d’expérimentation pour
les systèmes distribués qui
permet de tester des concepts de
logiciels très pointus grâce à une
incroyable puissance de calcul
et une capacité de stockage très
importante.
* Financements du FEDER (Fonds Européen de Développement Régional) et du Ministère de l’Enseignement supérieur et de la Recherche.
grid'5000

15. 15#05 juin 2017 15#05 juin 2017
Un outil de formation
ultra-performant
Depuis 2005, Grid’5000 a déjà
permis de former 500 étudiants de
l’Université Lille - sciences et tech-
nologies à l’utilisation de cluster et
à la programmation parallèle. Ces
élèves en master informatique et
en master « calcul scientifique »
ont pu exploiter la plate-forme
dans le cadre de travaux pratiques
pour encore parfaire leur spécia-
lisation. De plus, depuis 2005,
de jeunes ingénieurs assurent
l’administration système et réseau
de Grid’5000 sur le site lillois. « Ces
ingénieurs que nous formons sur
deux ans deviennent de véritables
experts dans leur domaine et s'in-
sèrent très bien dans le privé ou
le public par la suite » , souligne
Nouredine Melab.
Dans le futur, la plate-forme devrait
permettre de relever plusieurs
défis. « Le premier est scienti-
fique. Grid’5000 doit permettre
de répondre aux changements
significatifs d’échelle des appli-
cations. Il faudra aussi mettre en
place des mesures pour favoriser
le transfert des recherches déve-
loppées autour de Grid’5000 au
service du transfert technologique
et de la société » .
Un rapprochement avec FIT (Future
Internet of Things), une plate-forme
dédiée aux tests des technologies
liées aux objets connectés est
en route. Selon Frédéric Desprez,
directeur scientifique de Grid’5000,
cela devrait permettre à l’avenir de
disposer d’un grand instrument
nommé SILECS pour s’attaquer,
avec beaucoup d’ambition, à tous
les défis scientifiques de l’Internet
des objets, des centres de données
et des réseaux les reliant. Cette
plate-forme expérimentale poly-
valente préfigurera, à une échelle
réaliste, les infrastructures qui
seront déployées demain afin de
tester les modèles, les algorithmes
et les langages.

16. 16
// focus > Machine learning
Avec GuessWhat ?!
quand l’humain joue,
l’ordinateur s’initie au langage
Repérer un élément d’une
image en posant une série de
questions.
C’est l’objet de GuessWhat ?!,
un jeu interactif créé par des
chercheurs de l’équipe-projet
Sequel, en collaboration avec
une équipe canadienne. Plus
qu’un simple jeu, il s’agit d’un
véritable défi technique : ap-
prendre à un ordinateur à dialoguer
naturellement à partir d’une image.
Les premiers résultats, prometteurs,
ont valu à l’équipe une publication au
très prestigieux CVPR, la plus grande
conférence internationale dans le
domaine de la vision.
« En machine learning, travailler
uniquement sur des images ou
sur du texte est assez classique.
C’est lorsque l’on commence à
mélanger les deux que les choses
se compliquent. Et pourtant, image
et texte sont intrinsèquement liés » ,
indique Florian Strub, doctorant au
sein de l’équipe-projet Sequel du
centre Inria de Lille (commune avec le
CNRS, l'Université de Lille − sciences
et technologies et l'Université Lille
− sciences humaines et sociales*).
Depuis un an l'équipe travaille, en
collaboration avec l’Université de
Montréal sur un projet de recherche
en machine learning qui implique
image et dialogue. Financé dans le
cadre du projet international IGLU
(programme CHIST-ERA), l’objectif
est de montrer que le langage
s'apprend en interagissant avec le
monde extérieur. Pour ce faire, les
chercheurs avaient initialement envi-
sagé un cas pratique : la conception
d’un robot assistant cuisinier. « Nous
devions travailler sur l’interaction
avec le robot » , précise Florian Strub,
doctorant au sein de l’équipe Sequel.
« Par exemple, il fallait qu’il com-
prenne des consignes telles que :
" Prends la cuillère dans le troisième
tiroir à gauche ". L’ordinateur devait
donc apprendre à compter et à se
repérer dans son environnement. »
C’est alors que les chercheurs ont eu
l’idée de développer cet apprentis-
sage à partir d’un jeu : GuessWhat ?!
Le principe : deux utilisateurs jouent
ensemble, le premier sélectionne
un objet dans une image, le second
doit trouver l’objet en posant une
série de questions : est-ce que l’objet
est rouge ? Est-ce qu’il est à droite
de l’image ? Est-ce que c’est une
voiture ? Et ainsi de suite... Pour les
chercheurs, l’objectif est de recueillir
un maximum de parties jouées pour
que l’ordinateur apprenne à son tour
à poser les questions. « Les concepts
de gauche et droite, de dénombre-
ment ou même les couleurs sont
des choses naturelles pour nous. Et
pourtant, nombreux sont les modèles
informatiques qui échouent à cette
tâche. Avec GuessWhat ?!, nous
construisons un environnement où
l’ordinateur n’a d’autre choix que
d'utiliser ces concepts pour réussir.
Plus difficile encore, il doit combiner
les notions acquises pour développer
une suite de questions cohérente et
retrouver l’objet caché. »
L’apprentissage automatique, c’est
précisément l’expertise de Sequel. Les
chercheurs de cette équipe-projet du
centre Inria de Lille développent des al-
gorithmes permettant de résoudre des
problèmes séquentiels (par exemple
une suite de questions) avec une
méthode dite, de renforcement, c’est-
à-dire en ayant une récompense à la
fin. Avec GuessWhat ?!, la récompense
est claire : retrouver l’objet caché dans
l’image.
Pour autant, le traitement de l’image
reste un problème à part entière.
C’est pourquoi, dès le début du
projet, les chercheurs de Sequel
ont collaboré étroitement avec
le laboratoire MIL A (Montreal
Institute for Learning Algorithms).
« Il s’agit du plus grand laboratoire
de recherche en matière de deep
learning appliquées aux images,
précise Harm de Vries, étudiant de
l’Université de Montréal participant
au projet. Notre expertise, ce sont les
systèmes de vision par ordinateur à
grande échelle. L’équipe Sequel, elle,
s’intéresse aux systèmes de dialogue.
Ces deux compétences sont essen-
tielles pour avancer dans le projet
GuessWhat ?! »
guesswhat?!

17. 17#05 juin 2017
* au sein de l'UMR 9189 CNRS-Centrale Lille-Université de Lille − sciences et technologies, CRIStAL.
Le projet se déroule en trois phases.
Les chercheurs ont d’abord recueilli
des informations lors de 150 000 par-
ties jouées en ligne par des humains.
Puis, à partir de ces données, ils ont
entrainé un ordinateur à poser des
questions en imitant un humain. Le
projet en est désormais à sa troisième
phase : l’ordinateur joue lui-même à
une infinité de jeux. Il pose les ques-
tions au fur et à mesure et apprend de
ses erreurs. « Au début les questions
de l’ordinateur n’ont aucun sens. Il
doit apprendre petit à petit à poser
des questions grammaticalement
correctes, puis qui ont un sens. Il
doit donc s’entrainer en faisant des
milliers d’essais. Pour cela, nous
avons créé une seconde intelligence
artificielle qui répond par oui ou par
non à ces questions. Les deux ordina-
teurs interagissent comme dans une
partie d’échec. À un détail près ! Ils ne
s’affrontent pas mais collaborent… »
Si, in fine, un joueur pense qu’il joue
contre un humain et non contre un
ordinateur, les chercheurs auront
réussi leur pari.
D’ores et déjà, les résultats de l’ordi-
nateur sont surprenants. Sur ce type
de tâche, un humain arrive à trouver
en général l’objet près de 9 fois sur
10. Avec les algorithmes les plus
basiques, un ordinateur obtient 35 à
40% de réussite. Avec les derniers mo-
dèles conçus dans le cadre du projet
GuessWhat ?!, l’ordinateur arrive à un
score de 55% de réussite et d’après
les chercheurs, ce n’est qu’un début.
« Quand nous analysons les questions
posées, nous nous apercevons que
l’ordinateur comprend la notion de
gauche et de droite et la plupart
des relations entre les objets. Il a
en revanche encore du mal à poser
des questions en ce qui concerne les
couleurs. Mais la vraie réussite est
qu’il enchaîne les questions selon
un sens logique. Dans nos modèles,
l’ordinateur apprend à développer une
stratégie, et c’est une première dans
ce type de scénario. »
Ce beau succès a déjà valu à l’équipe
des retombées prestigieuses. De nom-
breuses entreprises du web, suivent de
près ce projet de recherche. Et l’équipe
créatrice du jeu vient d’obtenir deux
publications d’articles au CVPR et à
l’IJCAI, parmi les plus importantes
conférences internationales dans
les domaines respectifs de la vision
et de l’intelligence artificielle. « C’est
une belle reconnaissance. Cela nous
prouve que nous sommes sur la
bonne voie et que ce problème vaut la
peine d’être étudié » , conclut Florian
Strub.
º guesswhat.ai
º team.inria.fr/sequel

18. 18
// best-of
> Des lycéens des Hauts-
de-France à l’UNESCO
Lundi 3 avril 2017, Inria et l'UNESCO
ont acté leur engagement pour la
préservation du patrimoine logiciel par
la signature d'une convention autour
du projet Software Heritage. À cette
occasion, dix élèves en spécialité ISN
(informatique et science du numérique)
duLycéeBlaisePascaldeLonguenesse
ont été conviés à l’UNESCO pour
présenter leurs travaux scolaires en
sciences du numérique à la directrice
générale Irina Bokova et au président
François Hollande.
L’équipe Inocs :
1er
prix scientifique
du challenge
Roadef-Euro 2016
L’équipe de recherche Inocs en
collaboration avec des scientifiques
de l’École des Mines de Saint-
Étienne ont reçu le 1er
prix dans la catégorie prix scientifique du challenge
Roadef-Euro 2016, sur des problèmes d’optimisation. Le challenge consistait
à étudier un problème de livraison de gaz avec une flotte de camions tout en
gérantlestockchezlesclients.Lacérémonieaeulieule23févrieràMetzdurant
la conférence Roadef.
Ilnefallaitpasmanquer...
PRIX
Retour sur...
une nouvelle direction
Le Président-directeur général d’Inria, Antoine Petit, a nommé Isabelle
Herlin directrice du centre de recherche Inria Lille – Nord Europe.
Précédemment directrice de recherche Inria, Isabelle Herlin a pris la
direction du centre depuis le 1er
mars 2017.
2 ans d’InriaTech à Lille
En deux années
d'existence, le
dispositif InriaTech
initié dans le centre
de recherche Inria
Lille - Nord Europe,
a déjà de nom-
breux succès à son actif. Soutenu par
laRégionHauts-de-France,laMétropole
Européenne de Lille et le FEDER (Fonds
Européen de Développement Régional),
son but est de faciliter l'adéquation des
résultats des recherches menées par
les équipes-projets Inria aux besoins
desentreprises.ContratsavecdesPME,
desstart-upmaisaussiavecdesgrands
comptes de la région, la démarche
séduit de plus en plus d'entreprises.
Prix de thèse du GdR MACS
En mars, le jury du GdR MACS a attribué un des prix de meilleures thèses à
Hafiz Ahmed pour son travail « Modélisation et synchronisation des rythmes
biologiques : du comportement des cellules à celui des huîtres » . Cette thèse
a été co-encadrée au sein de l’équipe-projet Non-A du centre Inria Lille – Nord
Europe et de l’équipe EA du laboratoire EPOC, Arcachon.
Pharo Days 2017
Pharo Days 2017 est une conférence sur
lelangagedeprogrammationdynamique
open-sourcePharo.Elles’esttenueles18
et 19 mai, au sein du centre de recherche
Inria Lille - Nord Europe. Près d’une
cinquantaine ont participé à cette conférence dont l’objectif était de rassembler
entrepreneurs, développeurs et utilisateurs pour un partage d’expériences.

19. sur twitter...
19#05 juin 2017

20. 20

21. 21#05 juin 2017
Pour Rapsodi, le long processus
de création d’une équipe-pro-
jet arrive à son terme dans
quelques semaines. Une fois
que les objectifs scientifiques
seront définitivement validés,
l’équipe franchira donc une étape
importante et elle pourra poursuivre
ses travaux dans un cadre très précis
défini par Inria. Mais Claire Chainais,
la responsable de Rapsodi, et les six
chercheurs et quatre doctorants qui
l’entourent, travaillent déjà depuis
plusieurs années sur leurs thèmes
de recherche. Le sujet de l’équipe ?
Travailler sur des méthodes numé-
riques de simulation des phénomènes
issus de la physique comme les
écoulements en milieux poreux, les
phénomènes électromagnétiques ou
encore la corrosion des containers
de stockage des déchets radioactifs.
Pour ses recherches, Rapsodi doit dé-
velopper des méthodes adaptées pour
la simulation. « Ces modèles dissipent
de l’énergie. Nous développons des
méthodes numériques qui préservent
les propriétés physiques, c’est l’un de
nos défis. Pour les modèles stratigra-
phiques par exemple, il faut pouvoir
simuler l’évolution de l’érosion et de la
sédimentation sur plusieurs millions
d’années » , précise Claire Chainais.
Des thématiques liées à
l’analyse numérique
Plusieurs industriels s’intéressent d’ail-
leurs déjà à ces travaux pour certaines
applications comme IFP Energies
Nouvelles (anciennement l’Institut
Français du Pétrole) ou encore EDF.
« L’un de nos chercheurs a travaillé
sur des simulations d’extraction de
pétrole par injection de vapeur. Pour
EDF, la problématique tourne autour
de phénomènes électromagnétiques
basse fréquence » . S’ils ont tous un
domaine de recherche très précis,
les mathématiciens qui composent
Rapsodi, se retrouvent tous autour de
thématiques liées à l’analyse numé-
rique. Autre point commun entre les
chercheurs de l’équipe, ils ont des par-
cours majoritairement universitaires.
Ils partagent donc leur temps entre
la faculté et le centre Inria Lille - Nord
Europe où ils encadrent également
des doctorants. « Nous échangeons
régulièrement entre scientifiques sur
l’aspect formation. La présence des
doctorants est très enrichissante et
nous donne l’occasion d’avoir des
interactions autour de nos sujets de
recherche » .
Une conférence interna-
tionale sur la méthode
numérique des volumes
finis
L’environnement de travail des cher-
cheurs et chercheuses ne se limite
jamais à l’institut et aux laboratoires
universitaires. Les équipes sont en
effet souvent sollicitées pour organi-
ser des conférences internationales
très pointues dans leurs thématiques
de recherche. Rapsodi s’est ainsi vu
confier l’organisation de la conférence
internationale FVCA, consacrée à la
méthode numérique des volumes finis,
l’un des axes de recherche de l’équipe.
Elle aura lieu dans le learning center
de l’Université de Lille - sciences et
technologies. « Pour nous, c’est une
belle marque de confiance. Il s’agit
de la huitième édition d’une série de
conférences qui devrait accueillir 150
participants. Après Berlin et Prague,
c’est Lille qui a été choisi » . Au-delà
de ses travaux scientifiques, Rapsodi
est un bel exemple de parité dans le
monde de la recherche, une valeur
importante que l’équipe partage avec
Inria. Avec trois femmes parmi les sept
membres la composant, l’équipe est
l’une de rares à assurer cet équilibre.
Une réalité qui s’explique par le faible
taux de femmes dans les filières
scientifiques, et ce, dès le lycée.
« Nous sommes encore très loin de
la parité parmi les scientifiques mais
plusieurs décisions politiques prises
ces dernières années pour favoriser
la présence des femmes dans des
instances ou des commissions
encouragent à lentement inverser la
tendance » , conclut Claire Chainais.
º team.inria.fr/rapsodi
portrait
Simuler l’évolution de l’érosion
et de la sédimentation
sur plusieurs millions d’années
Claire Chainais

22. 22
// rendez-vous
Forum
numérique
2067
Le 5 octobre 2017, Plaine Images,
Tourcoing
En 2017, Inria célèbre ses 50
ans ! Rendez-vous à la Plaine
Images de Tourcoing, le 5 octobre
prochain : l’occasion d’imaginer,
débattre et confronter vos points
de vue avec des experts d’horizon
divers sur la place du numérique
dans notre société à l’horizon
2067. Lors de cette journée
nous vous proposons d’explorer
4 mondes, au travers de tables
rondes thématiques : travail,
santé, loisirs et environnement
seront au cœur des échanges.
º inria.fr/ForNum2067
École d’été
« ATOM »
Les6et7juillet2017,M3-Citéscientifique,
Villeneuve d’Ascq
Organisée par le GT ATOM (Application
et Théorie de l'Optimisation
Multiobjectif) du GDR RO, cette école
d'été s'inscrit dans une démarche
de formation de jeunes chercheurs
en optimisation. Des membres de
l’équipe de recherche Dolphin, dont
la thématique de recherche est au
cœur du sujet, font partie du comité
d’organisation.
18e
Conférence
« JOBIM »
Du 3 au 6 juillet 2017, Lille Grand Palais, Lille
JOBIM est une conférence annuelle interdisciplinaire majeure pour la commu-
nauté scientifique française. Elle rassemble toutes les personnes travaillant aux
frontières de la biologie, de l’informatique, des mathématiques et de la physique
et s’intéressant à l’analyse, la comparaison et l’exploitation des données géno-
miques et post-génomiques. Comme chaque année, la conférence JOBIM est
placée sous l’égide de la Société française de bioinformatique. La conférence,
co-organisée par les deux équipes-projets lilloises Modal et Bonsai, prévoit
d’accueillir environ 500 professionnels et chercheurs sur le sujet.
8e
RJC IHM 2017
Du 3 au 6 juillet 2017, Hôtel Faidherbe, Boulogne sur Mer
Depuis 2000, les Rencontres des Jeunes Chercheurs en Interaction Homme-
Machine visent à former au métier de chercheurs / chercheuses en IHM.
La 8e
édition, co-organisée par l’équipe de recherche Mjolnir du centre Inria de
Lille, se déroulera à Boulogne-sur-Mer.
workshop
« JeBiF »
Les 6 et 7 juillet 2017, Centre Inria Lille - Nord Europe, Villeneuve d’Ascq
À l’occasion de JOBIM 2017 à Lille, JeBiF, le site des jeunes bio-informaticiens
de France organise son workshop annuel en satellite de la conférence principale.
L’édition 2017 sera une année toute particulière car elle constituera également
la 3e
édition du Symposium étudiant BeNeLuxFra, coorganisé avec les RSG
Luxembourg, RSG Belgium et RSG Netherlands.
8e
Conférence
« Finite Volumes for Complex
Applications »
Du 12 au 16 juin 2017, Centre LILLIAD - Cité scientifique, Villeneuve d’Ascq
FVCA est une conférence internatio-
nale qui se réunit tous les trois ans
depuis sa première édition à Rouen
en 1996. Son but est de rassembler
des mathématiciens, des physiciens
et des ingénieurs concernés par les
méthodes numériques volumes finis,
aussi bien sur des aspects théoriques
qu’applicatifs, et de leur permettre
de présenter leurs derniers résultats
scientifiques dans le domaine. Cette
8e
édition est co-organisée par l’équipe
de recherche Rapsodi du centre Inria
de Lille.
Retrouvez ces évènements et
bien d'autres dans l'agenda du
centre !
º inria.fr/lille

23. 23#05 juin 2017
Parc scientifique de la Haute Borne
40, avenue Halley
Bât A - Park Plaza
59650 Villeneuve d’Ascq
France
(+33) 03 59 57 78 00
(+33) 03 59 57 78 50
º inria.fr/lille
º contact-lille@inria.fr
@Inria_Lille
Découvrez les coulisses du centre
au travers de notre Tumblr Between Us !
º inrialille.tumblr.com
// Centre de recherche
Inria Lille - Nord Europe
// Plateau Inria, Euratechnologies
Inria est présent au sein d'EuraTechnologies avec un plateau de 200 m² présentant
les travaux de ses équipes de recherche. L’objectif est de favoriser les interactions
entre la communauté scientifique, le monde économique et la société par le biais
de démonstrateurs et d'un programme d’animation thématique proposé tout au
long de l’année.
Suivez les activités du Plateau sur Twitter @Plateau_Inria
contact