Groupe Modélisation Numérique en Agronomie et Agroalimentaire

GMN 3A

La frise de notre logo a une signification qui allie les maths et l'informatique. Saurez-vous la deviner ?
G.M.N. 3A

Origine et projet

Le Groupe Modélisation Numérique (GMN), fondé le 3 mai 2011 est une volonté de l'Etablissement, qui souhaite que les chercheurs d'AgroSup Dijon mettent en commun leurs compétences et les problèmes qu'ils rencontrent lors de l'étape de modélisation numérique, maintenant quasi incontournable dans tout travail de Recherche.


Il s'agit dans un premier temps d'une structure transverse aux thématiques disciplinaires d'AgroSup Dijon. Ce groupe pourrait, à la fin du contrat quadriennal commençant, évoluer en une structure de recherche plus concentrée et plus institutionnelle, tout en gardant son aspect transverse. Ce type de structure est, semble-t-il, original parmi les établissements analogues au nôtre.


Pour entrer dans le cadre du projet de ce groupe, qui est dans un premier temps d'insister sur les outils, et de les mettre en commun :

  • il faut qu'il y ait mise en œuvre d'outils mathématiques non élémentaires et pouvant servir, sinon à l'ensemble des participants, du moins à plusieurs d'entre eux, dans le cadre de la transversalité.
  • Il faut que les techniques et outils informatiques employés puissent apporter quelque chose à l'ensemble du groupe.

Principe de fonctionnement du groupe

Les thématiques de recherche des protagonistes potentiels sont très variées, et le groupe ne peut se construire, dans un premier temps, qu'au niveau d'outils mathématiques et informatiques communs, et de méthodes. Il s'agit donc dans un premier temps, de créer un système de partage d'information, l'information pouvant

  • circuler de façon interne (séminaires, forums, listes de diffusion etc.)
  • venir de l'extérieur (invitations, participations à des GDR, via les centres de calcul)
  • être diffusée à l'extérieur depuis le groupe.

Mise en œuvre

Quatre actions :

  • Décider de l'implantation, de l'utilisation et de la formation à des logiciels de calcul, soit généralistes (Matlab, R,...), soit plus spécialisés, tout en restant transverses (packages statistiques, équations différentielles, EDP, imagerie,...)
  • Mettre en place des séances de travail régulières,  formations et/ou séminaires "orientés modélisation et/ou simulation", sur les travaux de recherche des uns et des autres, en insistant sur les méthodes de modélisation, de simulation et les outils math/info utilisés. Il ne s'agit pas de se substituer aux exposés donnés dans les disciplines, qui trouvent leur cadre ailleurs.
  • Si les travaux de recherche exposés sont en cours, on pourrait aussi organiser des séminaires "poubelle" sur les difficultés rencontrées et non résolues. Ces séminaires pourraient être, soit internes, soit venant de personnalités extérieures invitées.
  • Participer aux Groupes De Recherche (GDR) nationaux, et éventuellement en créer un. Bien entendu, les participants faisant partie de différents laboratoires de l'UB, (LEAD, LEII, GPMA...), ces laboratoires contribueront à l'essor du groupe, mais de plus comme mentionné ci-dessus, le groupe sera impliqué le plus étroitement possible aux Groupes De Recherches Nationaux. Citons en particulier le GDR ISIS (Information, Signal, Images et ViSion), le GDR MOA (Mathématiques de l'Optimisation et Applications), le GDR MSPC (Mathématiques des systèmes perceptifs et cognitifs).

Exposés internes prévus en 2012

  Christine Fant : "Définition automatique d'aires odorantes dans le traitement de données olfactométriques.

Date à fixer en 2012.

Actions déjà entreprises

Le 25 mai 2012

Séminaire de Mostapha Adimy, directeur de recherche à l'INRIA Grenoble :
"Modélisation de la dynamique cellulaire"


Résumé :
Dans cet exposé nous présentons quelques modèles décrivant la production et la régulation des cellules sanguines dans la moelle osseuse (hématopoïèse). Nous considérons des modèles compartimentaux de type hyperbolique, structurés. Ce sont des équations aux dérivées partielles dans lesquelles la variable principale dépend de plusieurs "structures" : le temps, mais également l'âge, ou la taille, ou la maturité, etc. Ces équations sont traitées de deux façons différentes. Une approche directe qui consiste à les analyser sans modifications, mais les termes de bord rendent cette étude difficile. Une deuxième approche, détournée, consiste à les intégrer par rapport aux variables de structure, en utilisant la méthode des caractéristiques, et à se ramener à un système d'équations à retard de type prolifération-quiescence. On s'intéresse aux propriétés de ces équations, et en particulier à la stabilité de leurs solutions et leur comportement oscillatoire. Nous nous intéressons aussi à des modèles de l'hématopoïèse prenant en compte l'action de facteurs extérieurs à la moelle osseuse (facteurs de croissance) qui peuvent agir sur l'apoptose (mortalité programmé des cellules), la différenciation et/ou la réintroduction de la phase quiescente vers la phase de division. Enfin, nous développons quelques exemples concrets pour illustrer ces approches : l'étude des aspects périodiques de l'hématopoïèse physiologique, l'étude de la leucémie myéloïde chronique, l'étude de la leucémie aiguë myéloblastique, et l'étude des rétro-contrôles et de l'auto-renouvellement des progéniteurs pour l'érythropoïèse (lignée des globules rouges).

Le 5 avril 2012

Séminaire de Sébastien Curet-Ploquin, de l'ONIRIS Nantes :
"Microwave Heating of Food Products: Numerical and Experimental Investigations".

 

Abstract : "Cet exposé fait tout d'abord une revue des technologies de chauffage par micro-ondes appliquées au secteur de l'industrie agro-alimentaire. Afin d'optimiser les procédés existants, il est nécessaire de prédire et maîtriser l'interaction entre les micro-ondes et la matière. Pour ceci, des modèles prédictifs du comportement de produits alimentaires sous rayonnement micro-ondes sont présentés. Ces modèles validés expérimentalement permettent de prédire la distribution de température au sein du produit traité au cours du traitement."

Le premier juin 2011

Exposé de Paul Molin et Eric Ferret :
"Mouvements de l'œil, une approche automaticienne".

  • Outils mathématiques mis en œuvre : calcul numérique de la Transformée de Laplace sur des données expérimentales bruitées, problèmes rencontrés, identification d'un modèle basé sur des fractions rationnelles. Nécessité d'introduire des termes non linéaires.
  • Outils informatiques : Matlab, boite à outils optimisation et surtout Simulink, boite à outils interactive et graphique de modélisation de systèmes dynamiques.

  Voir la présentation faite lors de la journée, au format PDF (637 Ko)

Le 24 juin 2011

Exposé de Rachid Sabre :
"La statistique des processus, et ses applications aux domaines agronomique et agroalimentaire."

  • Outils mathématiques mis en œuvre : Transformée de Fourier des processus, Estimation de la densité spectrale, Processus Stationnaire, Processus Alpha stables
  • Outils informatiques : Matlab, Logiciel R.

Le 10 novembre 2011

Exposé de Frédéric Cointault :
"Modélisation des gouttelettes en pulvérisation."

  • Outils mathématiques mis en œuvre : Champs de Markov aléatoires, Filtres de Gabor, Intercorrélation.
  • Outils informatiques : Matlab, langage C.

  Voir la présentation powerpoint faite lors d'un séminaire, du Groupe GMN d'AgroSup Dijon, au format PDF (5 Mo)

Le mardi 6 décembre 2011

Exposé d'Eric Ferret et de Cyril IACONELLI :
"Utilisation de Comsol Multiphysics pour la réalisation de modèles numériques : une aide au calcul et à l’interprétation de phénomènes physiques complexes".

  • Introduction au logiciel d'éléments finis COMSOL. Applications à l'agroalimentaire.

  Voir la présentation powerpoint faite lors d'un séminaire, au format PDF (1.8 Mo)

Le vendredi 27 janvier 2012

Séminaire de Ludovic Journaux :

  • "Méthodes de catégorisation non linéaires, et applications"
  • "Support Vector Machines (SVM) et leurs applications à la reconnaissance d'objets dans les images".

Le 14 février 2012

Séminaire de Hervé Rigneault :

Hervé Rigneault : Directeur de Recherches CNRS,
responsable de l'équipe MOSAIC à l'institut Fresnel de Marseille.

  • visite de la plateforme de microscopie optique
  • conférence d'Hervé Rigneault - "Analyse d'image et modélisation en microscopie optique".

Membres du groupe

Alain Breuvart, Rémy Cachon, Thierry Castel, Frédéric Cointault, Emmanuel Denimal, Christine Fant, Eric Ferret, Alexandre Gaudry, Christelle Gée, Gawain Jones, Ludovic Journaux, Thomas Karbowiak, Ambroise Marin, Jean-Noël Paoli, Paul Molin, Jean-Marie Perrier-Cornet, Laurence Pottier, Rachid Sabre, Jean-Claude Simon, Dominique Valentin, Sylvain Villette.

L'animation du groupe a été confiée à Paul Molin et à Rachid Sabre.

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