Le financement sur projets au service de la recherche | ANR - Agence Nationale de la Recherche

L'Agence nationale de la recherche Des projets pour la science

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  • GRETA GREediness: Theory and Algorithms

    GRETA -- GREdiness: Theory and Algorithms
    Over the past few years, many problems of automatically computing sparse representations of data have been addressed through convex optimization formulations. However, aiming for sparsity actually involves an l0 “norm” regularization/constraint, and the convex optimization way is essentially a proxy to achieve this sparsity. Here, we want to set the focus on another way of dealing with the sparsity objective, which, to our opinion, has been overlooked: greedy methods.

    Connexions entre apprentissage et traitement du signal, le point de vue glouton
    L'objectif principal de GRETA est d'établir et d'identifier des liens méthodologiques entre l'apprentissage automatique et traitement du signal du point de vue des méthodes gloutonnes. Plus précisément , nous allons aborder et apporter des solutions originales aux problèmes partiellement résolus suivantes :
    • le développement de nouvelles procédures MP / OMP pour le cas de dictionnaires qui ne sont pas associés à des transformées rapides : i ) des propositions algorithmiques sont visées, qui s'appuieront sur la création de structures de données appropriées , ii ) des questions relatives à la parcimonie structurée seront d'un intérêt primordial , et iii ) le problème de l'apprentissage de dictionnaires appropriés sera abordé.
    • le développement de nouvelles procédures MP / OMP pour le cas de fonctions de perte arbitraires, autres que la perte des moindres carrés : i ) la vitesse de convergence des algorithmes proposés sera au centre de ce problème et ii ) la pertinence des algorithmes pour diverses tâches d'apprentissage (par exemple, l'apprentissage semi-supervisé, la transduction et sa connexion à inpainting ) sera étudiée ;
    • la bénédiction de la gloutonnerie : au-delà de la simple efficacité de calcul apportée par les méthodes gloutonnes, nous pensons qu'il y a un certain nombre de situations où elles ont des conséquences positives du point de vue de la généralisation ; en conséquence, nous allons travailler sur la proposition de nouveaux outils pour l'apprentissage statistique qui permettraient de lier formellement les propriétés des algorithmes gloutons et la généralisation : ces outils peuvent largement s'appuyer sur les quantités comme telles que le «spark« ou l'incohérence .



  • BioSyngOp Etudes operando en température et pression de la conversion du gaz de synthèse chargé de poisons typiques issus de la biomasse en méthane et hydrocarbures supérieurs.

    Pour la transformation de nos déchets en gaz et en essence
    Les effets de poisons tels que NH3, HCl, H2S et le toluène sur les catalyseurs utilisés pour la synthèse d’hydrocarbures à partir de mélanges CO/H2 obtenus lors de la gazéification de biomasses ou de déchets seront étudiés par spectroscopie dans des conditions réelles d’utilisation.

    Comprendre le rôle de bio-poisons lors de la synthèse de carburants
    Ce projet aborde les problèmes cruciaux liés à l'utilisation du bio-gaz de synthèse issue de la gazéification de la biomasse (mélange CO, CO2 et H2 contenant de nombreuses impuretés) et plus largement s'intègre dans la problématique du réchauffement planétaire et de la production locale de nouveaux vecteurs énergétiques et chimiques renouvelables pour le transport. Un obstacle majeur à la commercialisation de procédés dits «biomass-to-liquids« (BTL) réside dans ces impuretés du bio gaz de synthèse, toxiques pour les procédés catalytiques de transformation en hydrocarbures. Citons NH3, HCl, H2S et les goudrons.
    Deux procédés catalytiques importants concernent ces synthèses d'hydrocarbures: (i) la méthanisation ou synthèse du gaz naturel de substitution (GNS) et (ii) la synthèse d'hydrocarbures supérieurs ou synthèse Fischer-Tropsch (FT). Le rôle et l'impact de ces impuretés du bio gaz de synthèse dans et sur ces procédés catalytiques sont encore très mal connus. Ce projet a été abordé sous un angle très fondamental en utilisant des molécules représentatives : NH3, H2S, un composé chloré, et le toluène, cette dernière simulant les goudrons.



  • SURFING : Starter SURFace against INFlammation of the Gut Rôle des protéines de surface de Lactobacillus delbrueckii et Propionibacterium freudenreichii dans la modulation de l’inflammation intestinale.

    Les bactéries des produits laitiers fermentés pour combattre les maladies inflammatoires de l’intestin ?
    Les bactéries consommées abondamment dans les fromages et les yaourts révèlent un potentiel bénéfique anti-inflammatoire. Le but du projet est de comprendre (et à terme d’exploiter) leurs effets. Un élément de réponse au problème croissant des maladies digestives inflammatoires ?

    Repérer dans les ferments des produits laitiers fermentés des bactéries capables de combattre les MICI, et comprendre ce qui les distingue des bactéries n'ayant pas ces propriétés.
    Les maladies inflammatoires chroniques de l’Intestin (MICI) constituent un problème de santé publique émergent dans les pays industrialisés. Elles sont liées à certaines prédispositions génétiques, au style de vie et à l’alimentation. Elles peuvent être en partie traitées par l’ingestion de bactéries probiotiques, sélectionnées pour leurs propriétés immunomodulatrices anti-inflammatoires. Dans ce contexte, l’effet des principales bactéries probiotiques commercialisées a été largement étudié. Propionibacterium freudenreichii (Pf) et Lactobacillus delbrueckii (Ld) sont deux espèces largement consommées dans les produits laitiers (fromages et laits fermentés) qui, elles aussi, ont un potentiel anti-inflammatoire, encore très peu connu.
    Le projet SURFING vise à étudier chez ces dernières bactéries la biodiversité des protéines de surface, et à expliquer la biodiversité des propriétés immunomodulatrices. Pour répondre à cette question, les objectifs de notre projet sont les suivants :i) Montrer que l’ingestion de certains ferments Pf et Ld peut avoir un impact anti-inflammatoire dans le contexte des MICI ;ii) Identifier les protéines de surface responsables des propriétés immunomodulatrices ; iii) Identifier les supports moléculaires de la biodiversité par une approche intégrative ; iv) Décrire les mécanismes moléculaires de la réponse immunitaire induite ; v) Vérifier la présence de ces protéines bactériennes de surface aux propriétés immunomodulatrices dans les ferments et les produits laitiers ; vi) Etablir et communiquer un savoir précieux et aujourd’hui peu documenté sur les propriétés santé de souches de ferments auprès de PME et acteurs Industriels de la filière lait, via le centre interprofessionnel CNIEL.



  • IMAREV Instruments de Musique Actifs avec REglages Virtuels

    Instruments de Musique Actifs avec Réglages Virtuels
    Changement de qualité d’un instrument de musique par contrôle actif

    Concevoir de nouveaux instruments de musique grâce au contrôle actif
    Depuis une cinquantaine d’années, les sciences et technologies de la synthèse sonore ont permis de créer et contrôler des nouveaux sons à partir de synthétiseurs. Pourtant, des centaines de millions d'instruments acoustiques sont toujours utilisés dans le monde. En effet, l'interaction avec les claviers numériques et la diffusion par des haut-parleurs sont extrêmement pauvres comparées aux subtilités des instruments de musique acoustiques. Une famille d'instruments de musiques innovants s'est développée ces dernières années, appelée Instruments Actifs. Leur principe est basé sur l'utilisation d'instruments acoustiques contrôlés par feedback avec du traitement et de la synthèse sonore, en vue d'étendre les possibilités sonores des instruments. Le son final est ainsi hybride. Il provient de la superposition de la vibration acoustique (ou mécanique) et de son traitement numérique. Les instruments actifs ont un avantage important sur les synthétiseurs: l'interface avec le musicien reste l'instrument acoustique, tout en incluant les potentialités de la synthèse sonore. Pourtant, les Instruments Actifs ne sont pas aussi diffusés que les synthétiseurs. En effet, il n'y a pas encore de méthodologie et d'outils unifiés pour la conception et la fabrication d'Instruments Actifs. Le but de ce projet est de développer des modèles, algorithmes et appareils permettant la création d'Instruments Actifs optimisés, de manière unifiée. Les modèles intègreront des «réglages virtuels« qui sont des paramètres déduits de la connaissance et des réglages des fabricants d'instruments. Ceci permettra un contrôle intuitif par les musiciens ainsi qu'une simplification de la complexité de la conception des Instruments Actifs.



  • GRAPHIT Élaboration et instrumentation de langages pédagogiques graphiques centrés sur le métier des plate-formes de formation et dirigés vers les besoins des praticiens

    Langages pédagogiques graphiques centrés sur le métier des plate-formes de formation et dirigés vers les besoins des praticiens
    Actuellement, les enseignants souhaitant exploiter les plateformes de formation (type Moodle) n'ont pas d'outils appropriés pour s'abstraire des services/outils offerts et se concentrer sur la conception de leurs situations d'apprentissages. Nous proposons d'expliciter le métier de conception implicite des plateformes et de l'exploiter comme base pour le développement de langages/éditeurs graphiques de scénarios opérationnalisables.

    Vers de meilleures compréhensions et usages des plateformes de formation actuelles
    De nombreuses institutions académiques mettent à disposition des enseignants et étudiants des plateformes de formation à distance. Pourtant leur usage n’est pas limité à la seule mise en place de formations à distance. Elles sont aussi disponibles et utilisables par tout enseignant souhaitant mettre en place diverses activités pédagogiques complémentaires aux séances en présentiel ou bien pour un face-à-face outillé. Leurs usages varient alors de la simple mise à disposition de ressources au support complexe d’un projet tuteuré sur plusieurs séances selon une pédagogie active par projet à l'aide d'outils de communication et de travail collaboratif proposés par la plateforme. Pour mettre en œuvre ces activités les enseignants doivent développer une bonne maîtrise de la plateforme (types d’outils, usages possibles...) souvent proposé par le biais de formations internes à l’institution. En revanche, en ce qui concerne la scénarisation de la situation d’apprentissage qui sera supportée par la plateforme (séquencement des activités, utilisation des groupes, relation avec les objectifs pédagogiques et didactiques, relation avec des approches pédagogiques spécifiques, etc.), peu ou pas d’accompagnement et de formations ne sont proposés. La grande disparité des approches pédagogiques, le manque d’outils, méthodes et autres outils-support dédiés à la plateforme, tendent à laisser l’enseignant développer seul ses propres pratiques de conception.Dans de tels contextes, il serait pertinent d’aider les enseignants à utiliser, à s’approprier et à concevoir spécifiquement pour ces plateformes. En plus d’améliorer leur connaissance de l’environnement mis à leur disposition, ceci encouragerait une approche réflexive des pratiques de conception. Cette approche de conception centrée plateformes est à contre-courant des approches traditionnelles ou le choix de la plateforme n’intervient que lors de la mise en œuvre du dispositif.



  • IMAPIST Une approche Metabolomique multi-analytique et multi-compartimentée innovante preservant l'intégrité de tous les types d'échantillons

    Une approche métabolomique innovante multi-analytique et multi-compartimentée respectant l’intégrité de tous les échantillons
    Ce projet vise à développer et tester un protocole intégré en métabolomique pour la recherche de biomarqueurs potentiels explicant de façon plus fiable les processus biologiques observés. Le protocole sera basé sur l’analyse en parallèle des tissus et des fluides biologiques par RMN (HRMAS et à l'état liquide) et par spectrométrie de masse.

    Améliorer la pertinence des marqueurs identifiés par Métabolomique
    La plupart des études de métabolomique ont porté sur les variations métaboliques résultant des réponses d'une petite partie du métabolisme (généralement un seul type d'échantillon, à savoir l'urine, le sang, les organes ....) à des stimuli environnementaux ou pathologiques, se basant sur l'hypothèse que cela suffit pour fournir des informations pertinentes sur le phénomène biologique étudié. La découverte de marqueurs est donc réalisée à partir d'un ensemble restreint de métabolites détectés, qui sont peu représentatifs du métabolisme global étudié. Cependant, il a été montré que des connexions systémiques existent entre les différents compartiments biologiques et que l’explicitation de celles-ci pourrait permettre d’étendre la connaissance des mécanismes biologiques impliqués.
    Le présent projet vise à renforcer l'importance des biomarqueurs potentiels distingués par la métabolomique, et ainsi de simplifier l'interprétation métabolique de la réponse du métabolisme. Ce résultat sera atteint en mettant au point le plus haut degré d'intégration à la fois sur les aspects analytiques et d'échantillonnage. Le premier degré de l'intégration se fera par l'analyse des tissus, qui fournit une description localisée des variations métaboliques, et celle des biofluides, qui fournissent une description globale de ces variations.
    La stabilité et les performances du protocole sera testé sur deux importants cas d’études : la recherche des interactions symbiotiques entre hôte et microbiote chez les souris gnotobiotiques et l'évaluation de la malignité du cancer de la thyroïde dans une étude préclinique.



  • REFLEX Mémoires REsistives sur support FLEXible

    Mémoires REsisitives sur support FLEXible
    Le projet vise au développement de mémoires résistives sur support flexible. Par rapport aux technologies couramment utilisées pour les applications RFID (de type Flash), les mémoires résistives offrent des tensions de fonctionnement nettement plus réduites (parfois inférieures au volt) ainsi qu’un coût de fabrication moindre. De plus le projet porte sur la fabrication de cellules sur plastique, permettant de faire l’économie du report d’une puce silicium embarquant cette fonctionnalité.

    Enjeux et objectifs
    3 déclinaisons de technologie mémoires seront visées au travers de l’utilisation de chalcogénures comme matériau fonctionnel : conductive-bridge random access memories (CBRAM) ; phase-change memories (PCM) ; ainsi qu’une mémoire hybride offrant potentiellement 4 états de résistances. Concernant l’utilisation de chalcogénure comme couche active, des films de GeS, GeTe et Ge2Sb2Te5 (GST) seront déposés par pulvérisation cathodique sur des électrodes métalliques solubles ou inertes. Finalement, le dépôt ou l’impression d’une électrode supérieure conductrice (métallique ou organique) terminera le dispositif. Le type d’empilement actif (couple électrodes/chalcogénure) déterminera la ature de l’effet mémoire.
    1. CBRAM: le dispositif de type MIM (Métal-Isolant-Métal) consiste en uen électrode passive (e.g. W,Pt ou PEDOT), une couche de GeS amorphe employée comme électrolyte solide et une électrode soluble (Ag). Dans ce cas GeS est employé en tant que bon formateur de verre, thermodynamiquement plus stable que GeSe
    2. PCM: Les structures MIM réalisées embarqueront une couche de GeTe comme matériau à changement de phase. L’alliage binaire GeTe a été choisi pour son appartenance à la pseudo ligne binaire GeTe-Sb2Te3 sur laquelle la plupart des matériaux à changement de phase se trouvent. De plus il présente l’avantage d’une bonne stabilité de la phase cristalline
    3. Mémoire hybride CBRAM/PCM: cette cellule mémoire innovante utilisera une couche de GST ainsi qu’une électrode soluble en argent. Le GST possédant à la fois des propriétés de changement de phase et d’électrolyte solide, ces dispositifs seront réalisés en vu de produire des états de résistance combinant le changement de phase et la création/dissolution de filaments métalliques.



  • RESICAT Résorcinarènes pour la catalyse intra-cavité

    Résorcinarènes pour la catalyse intra-cavité
    Ce projet repose sur l’utilisation de résorcin[4]arènes. Ces récepteurs peuvent être rigidifiés afin d’obtenir une cavité moléculaire élargie permettant d'y héberger un centre catalytique lié de manière covalente à la cavité. A ce jour, il existe peu d’études décrivant le déroulement d’une réaction catalytique à l'intérieur d'un espace fermé (sphère et capsule).

    Comment une cavité peut influer sur les produits d’une réaction catalytique
    L’objectif de ce projet est de réaliser des réactions catalytiques se déroulant à l’intérieur de cavités moléculaires. Ce projet repose sur l’utilisation d’une classe spécifique de macrocycles, les résorcin[4]arènes. Ces récepteurs peuvent être rigidifiés afin d’obtenir une cavité moléculaire élargie permettant d'y héberger un centre catalytique lié de manière covalente à la cavité. A ce jour, il n'existe aucune étude décrivant le déroulement d’une réaction catalytique à l'intérieur d'un espace fermé (sphère et capsule). Dans ce projet, l’élément coordinant a été greffé au grand col d'un résorcinarène. On peut anticiper que la présence d'une cavité autour du centre catalytique soit de nature à favoriser la reconnaissance des substrats en fonction de leur taille et de leur forme. Par ailleurs, le squelette rigide sur lequel sont bâtis ces ligands peut créer des contraintes stériques dans la première sphère de coordination du métal, et ainsi modifier les (régio)sélectivités de la réaction étudiée. Les complexes obtenus à l’aide de ces ligands ont été évalués dans des réactions de formation de liaison carbone-carbone et d’hydrogénation d’a-oléfines.



  • Bioelec Bio-Ingénierie pour les piles à combustible microbiennes

    Des bactéries pour produire de l’énergie électrique
    Certaines bactéries ont la capacité d’extraire des électrons de composés organiques en les injectant dans un matériau conducteur. Mises en œuvre dans des piles à combustible, ces bactéries permettent de transformer en énergie électrique l’énergie chimique contenue dans des effluents et des déchets.

    Concevoir un prototype de pile microbienne qui assure une puissance de un Watt
    Le prototype de pile à combustible microbienne sera constitué d’une anode sur laquelle se développent les bactéries «électroactives » (bioanode) qui assure l’oxydation de la matière organique, associée à une cathode de réduction de l’oxygène.
    Des bioanodes performantes existent mais elles fonctionnent à des pH proches de la neutralité. Pour exploiter des déchets, les bioanodes sont exposées à des milieux complexes, hébergeant une grande diversité microbienne et riches sels et composés organiques. Au contraire, les cathodes de réduction de l’oxygène les plus efficaces fonctionnent à des pH acides et sont très sensibles à la pollution de leur surface par des dépôts biologiques ou organiques. Concevoir une pile microbienne suppose donc de faire converger les conditions de fonctionnement très différentes de la bioanode et de la cathode.
    Les piles microbiennes sont connues pour délivrer des tensions relativement basses, de l’ordre de quelques centaines de millivolts. La connexion de modules bioanode-cathode en série sera un défi supplémentaire pour atteindre une tension de l’ordre de 1,5 V.
    Enfin, les cathodes de réduction de l’oxygène sont connues pour limiter les performances globales de la pile. C’est un inconvénient majeur qui sera traité en tentant d’améliorer les cathodes abiotiques et, en parallèle, en concevant des cathodes microbiennes.



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