Laboratoire Hubert-Curien

Le laboratoire Hubert Curien est un laboratoire de recherche commun à l’Université de Saint-Étienne (qui fait partie de la Comue Université de Lyon), au CNRS (tutelles principales) et depuis 2016 à l'Institut d'Optique Graduate School (tutelle secondaire). Il constitue l'unité mixte de recherche UMR 5516 composée de près de 90 chercheurs et enseignants-chercheurs permanents, 20 ingénieurs, techniciens et personnels administratifs, plus de 100 doctorants et chercheurs postdoctoraux. Avec près de 210 personnes, cela fait du laboratoire Hubert Curien le plus important laboratoire de recherche du pôle universitaire stéphanois.

Le laboratoire couvre un large spectre d’activités regroupées au sein de deux départements : « Optique, photonique et hyperfréquence» et « Informatique, télécommunications et image ». Les activités de recherche sont structurées en différentes équipes-projets autour des problématiques scientifiques suivantes : « micro et nano structuration », « interactions rayonnement matière », « formation, compréhension et analyse de l’image », « data Intelligence », « connected Intelligence » , « Systèmes Embarqués Sécurisés et Architectures Matérielles ».

Le laboratoire Hubert Curien coordonne le laboratoire d'excellence MANUTECH-SISE[1] et l'équipement d'excellence MANUTECH-USD[2] dans le contexte des équipements d'avenir, réalisés en partenariat avec plusieurs laboratoires de l’Université de Lyon (LTDS, LGF, LaMCoS) et l’entreprise HEF[3]. Les partenaires visent la compréhension et la maîtrise des phénomènes de surface tels que l’usure, le frottement, la résistance à la fatigue, la réactivité chimique, la mouillabilité, le contrôle des propriétés optiques ou encore l’aspect visuel et tactile. Ils visent également à créer et contrôler des fonctionnalités de surface, et à développer des procédés avancés de fabrication des surfaces et des interfaces à différentes échelles, en particulier les procédés de texturation par laser ultrabref[4].

Une attention particulière au cours des dernières années a été portée sur le développement de projets scientifiques inter disciplinaires, notamment en ingénierie des matériaux et surfaces, en traitement d'images et en génie optique, en Vision par ordinateur ou encore en intelligence artificielle.

Six thèmes de recherche

Micro et nano structuration

Le travail de l'équipe est centré sur la structuration de surface et des matériaux à des dimensions caractéristiques micrométriques et/ou nanométriques (en dessous de la longueur d'onde).

Des techniques de photolithographie ont été utilisées pendant longtemps dans le laboratoire pour fabriquer des éléments optiques de diffraction utilisés dans des applications variées telles que la mise en forme d'impulsions temporelles, le contrôle de la polarisation de sources laser ou le marquage de données.

Plus récemment, le laboratoire a développé des techniques de nanostructuration et des méthodes de synthèse de matériaux pour la croissance contrôlée de nanoparticules au sein de matrices sol gel ou diélectriques.

Interactions rayonnement - matière

L'interaction entre un rayonnement (laser, Rayons Gamma, RX..) et la matière est au cœur des préoccupations du Laboratoire. L'interaction entre une impulsion laser femtoseconde et des matériaux permet de déposer localement de l'énergie avec généralement pour résultat une altération permanente des surfaces (structuration de surface) et dans la masse (traitement 3D). Cet effet est à la base des techniques courantes de traitement laser, notamment sur des échelles de temps ultracourtes lorsque l'interaction est confinée en espace et temps, une grande précision de la concentration d'énergie révèle un grand potentiel pour la structuration laser et les procédés de fabrication. L'équipe travaille également sur la vulnérabilité des matériaux pour l’optique et la photonique en environnements radiatifs extrêmes.

Dans ce contexte, le thème de recherche « Interactions rayonnement/matière » se concentre sur les effets des rayonnements pour la vulnérabilité, le traitement, la fonctionnalisation et la fabrication des matériaux.

Formation, compréhension et analyse de l’image

Dans notre société dite de l'information, l'image numérique est largement utilisée dans de nombreux domaines tels que la photographie, le web, la vidéo, la télévision, le cinéma, l'imagerie médicale ou biologique, l'imagerie satellite, etc.

Comment contrôler le traitement, la récupération et la gestion de ce merveilleux moyen de communication et de production de connaissance ?

L'objectif scientifique de cette équipe est de fournir des techniques, algorithmes et modèles afin de mieux exploiter le potentiel des images et des vidéos en technologies de l'information.

Voici des exemples de problématiques scientifiques traitées :

Data Intelligence

L'équipe Data Intelligence du laboratoire Hubert Curien est spécialisée en Apprentissage Automatique, en Fouille de Données et en Recherche d'Information. Nécessitant des compétences en informatique, mathématiques appliquées et optimisation, elle aborde à la fois les aspects algorithmiques et théoriques des problématiques suivantes :

Connected Intelligence

L'équipe Connected Intelligence a été créé au .

Cette thématique est spécialisée en représentation des connaissances et raisonnements, systèmes multi-agents, réseaux sociaux, systèmes de recommandation et communautés virtuelles. Les projets de recherche qui y sont développés peuvent être découpés comme suit:

  • Représentation des connaissances et raisonnement

Les questions scientifiques traitées dans cette équipe concernent comment traiter, représenter et raisonner sur les connaissances dans des environnements distribués et ouverts, tels que, notamment, le Web. L’objectif scientifique attaché à cette question se décline de manière plus ciblée sur les trois sous-questions suivantes :

  1. Comment traiter les masses de données disséminées sur le Web et dans les réseaux sociaux pour les représenter de façon pertinente et les enrichir de métadonnées ?
  2. Quelle représentation sémantique de données et de leur contexte ?
  3. Quelles méthodes de raisonnement pour les environnements distribués et ouverts ?

Les questions scientifiques traitées dans cette équipe concernent comment développer et coordonner de nouveaux services et traitements autonomes (agents), capables de traiter et de raisonner sur des connaissances distribuées, mais aussi de se coordonner entre eux dans des environnements aussi divers que le Web, le Cloud, l’Internet des objets. Leurs travaux abordent cette problématique en ciblant nos contributions sur les trois défis suivants :

  1. Comment coordonner des agents au sein d’environnements ouverts, large échelle et dynamiques ?
  2. Comment assurer l’adaptation de tels systèmes dans un environnement évolutif ?
  3. Comment modéliser et intégrer des principes éthiques, des principes de gestion de données personnelles au sein de systèmes autonomes ?

Les caractéristiques de distribution, d'ouverture et d'hétérogénéité qui sont communes aux applications actuelles ont fait augmenter de manière importante les questionnements quant à la place des utilisateurs en leur sein. Une démarche centrée sur l’utilisateur est nécessaire. Il s’agit de tirer parti de l’analyse des données, connaissances et services partagés pour introduire notamment des services à valeur ajoutée pour le ou les utilisateurs, i.e. des services sensibles au contexte de l’utilisateur, des communautés virtuelles, des mécanismes de recommandations, etc. ce qui se traduit selon trois angles :

  1. Comment intégrer des mécanismes de personnalisation et de recommandation en s’appuyant sur l’individu et le collectif ?
  2. Comment modéliser et mettre en place des communautés virtuelles pour l’extraction et le partage des connaissances ?
  3. Comment installer la confiance au sein de collectifs décentralisés et ouverts ?

Systèmes Embarqués Sécurisés et Architectures Matérielles

L'objectif principal de recherche dans l'équipe ''Systèmes Embarqués Sécurisés et Architectures Matérielles'' est de proposer des architectures matérielles efficaces et robustes qui sont résistantes aux attaques cryptographiques passives et actives, en cryptographie embarquée et en télécommunications[7].

Actuellement, le thème central de cette recherche consiste à concevoir des architectures pour des systèmes sécurisés embarqués mis en œuvre au sein de dispositifs logiques tels que les FPGA et ASIC. L'équipe travaille également sur des implémentations efficaces et sécurisées de schémas cryptographiques post-quantiques.

Notes et références
  1. « MANUTECH-SISE », sur LABEX MANUTECH SISE (consulté le ).
  2. http://media.enseignementsup-recherche.gouv.fr/file/Fiches_Equipex/75/9/19012011_FICHES_IA_ALL_SOMMAIRE_FICHE25_166759.pdf
  3. Denis Meynard, « HEF pousse les moteurs à réduire la consommation de carburant », Les Echos,‎ (lire en ligne)
  4. Laurence Perbey, « Au laboratoire Curien, des chercheurs travaillent à notre futur », La Tribune Le Progrès,‎ (lire en ligne)
  5. (en) Aurélien Bellet, Amaury Habrard et Marc Sebban, Metric Learning, Morgan & Claypool Publisher, , 151 p. (lire en ligne)
  6. (en) Ievgen Redko, Emilie Morvant, Amaury Habrard, Marc Sebban et Younès Bennani, Advances in Domain Adaptation Theory, ISTE Press - Elsevier, , 187 p. (ISBN 9781785482366, lire en ligne)
  7. « Saint-Etienne lutte contre la contrefaçon des circuits micro-électroniques », Zoomdici,‎ (lire en ligne)

Voir aussi

Article connexe

Bibliographie
  • Agence d'Évaluation de la Recherche et de l'Enseignement Supérieur (AERES), Laboratoire Hubert Curien, , 27 p. (lire en ligne)

Liens externes
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