Ingénieur et Docteur

C’est à la faveur d’un stage dans une équipe de recherche au laboratoire CRIStAL (laboratoire de recherche associé à l’école), dans le domaine de la recherche opérationnelle, que Thomas a choisi d’emprunter la voie du doctorat après son diplôme d’ingénieur Polytech lillois.

La thèse que Thomas a réalisée avait pour objectif de proposer les meilleurs emplois du temps pour une université. Pour comparer des emplois du temps entre eux, on détermine différents critères comme par exemple : y a-t-il des cours dans des salles trop petites ? Y a-t-il des « trous » dans l’emploi du temps des étudiants ?

Comment trouver les meilleurs emplois du temps pour une même université ?

En s’appuyant sur les heuristiques. Ce sont des algorithmes qui vont passer d’un emploi du temps à un autre. Ils partent d’un premier emploi du temps très mauvais puis déplacent de manière aléatoire ou intelligente des heures de cours, des salles ou des jours. Après quelques minutes, on obtient un très bon emploi du temps, applicable immédiatement.

Mais il existe des milliers d’heuristiques… Et pour ce problème, il y a le HLS* : une super heuristique qui fournit les meilleurs emplois du temps !

L’objectif de ma thèse était d’améliorer HLS. Je me suis intéressé aux paramètres de cette méthode. Ces leviers permettent de manipuler et contrôler la performance de HLS. Cependant, on ne sait pas quels paramètres sont utiles et comment ils fonctionnent, quels liens fonctionnent…

Pour cela, j’utilise un autre algorithme : iRace. Celui-ci utilise des modèles statistiques pour prédire les meilleurs ensembles de paramètres. Les résultats d’iRace sont des nouvelles versions de HLS qui fournissent de meilleures performances que la version de base.

Un autre objectif est d’analyser et de comprendre quels paramètres sont utiles, les liens entre eux et la performance. Pour cela, j’utilise des méthodes de machine learning et d’intelligence artificielle.

* Hybrid Local Search (Recherche Locale Hybride en français)
Photo : Thomas, le jour de sa soutenance de thèse, il y a quelques mois. Il est encadré par Marie-Eléonore Kessaci (responsable de la spécialité Informatique et statistique) et François Boulier, tous les deux enseignants-chercheurs CRIStAL.

L’IA pour tous

L’intelligence artificielle générative (GenIA) pour tous ! Avec Carine Locquet, les participants de cet atelier ont pu découvrir et utiliser la GenIA sans barrières techniques !

Ces technologies sont maintenant accessibles à tous et leur complexité sont dissimulées derrière des interfaces conviviales telles que la messagerie instantanée ou l’intégration dans des plateformes comme Microsoft et Google.

Après un tour d’horizon des technologies IA, Carine a effectué une démonstration sur les principaux cas d’usages : génération de présentations powerpoint, génération d’images et de videos, génération de texte, synthétisation, traduction, …

Elle a ensuite abordé un point important : comprendre globalement le fonctionnement de ces technologies pour en déduire leurs limites… Non l’IA ne nous remplacera pas ! elle deviendra plutôt un allié au quotidien si nous l’utilisons bien !

Conclusion de l’atelier par une mise en pratique : chacun a eu l’opportunité d’expérimenter la GenIA et de s’essayer au « prompting »*.

*Un prompt bien formulé dirige clairement l’IA vers le type de réponse ou d’information souhaitée, évitant les réponses hors sujet. Un prompt efficace réduit le besoin de multiples interactions pour affiner la réponse souhaitée.
Carine Locquet est responsable consulting chez Inetum, entreprise de services et de solutions digitales adossée à un cabinet de conseil.
Elle compte près de 28 000 professionnels dont 1 300 basés dans le Nord de la France.
Inetum s’engage à fournir des solutions innovantes et sur-mesure sur de multiples domaines : réalisation d’applications informatiques, accompagnement sur les transformations d’entreprise, gestion de la data, accompagnement sur la mise en place de l’intelligence artificielle, …

Un exemple d’IA en santé

L’apprentissage statistique du parcours du patient en santé.

Le parcours du patient en santé peut être défini comme une succession d’états dans le temps… Chaque état peut avoir une structure de plus simples (juste l’unité médicale visitée par exemple) jusqu’à la plus complexe incluant des actes médicaux, des paramètres biologiques (analyses médicales) et économiques (coûts).

Nous proposons une modélisation statistique de ce type de données dynamiques dans le temps, basée sur l’analyse de données fonctionnelles. Cela permet notamment d’identifier des profils de parcours au sein desquels les trajectoires des patients sont homogènes.

Echantillon à gauche et toutes les données à droite

Pour une pathologie donnée (diabète, par exemple), le poids des différents profils et la compréhension de leur structure peuvent permettre une meilleure prise en charge des patients et aussi une meilleure organisation du système de soins. Cela est réalisé grâce à des méthodes d’apprentissage statistique non-supervisé (analyse en composantes principales des processus qualitatifs, visualisation, clustering).

La prévision d’un possible parcours à l’hôpital après l’accueil en urgences est un autre exemple de problématique inspirante pour l’apprentissage statistique supervisé.

Il ne s’agit bien évidemment pas de remplacer le praticien mais de lui proposer un outil d’accompagnement solide, capable d’automatiser certaines étapes d’extraction et d’analyse des données dans la construction du parcours patient .

Cristian Preda est responsable de l’équipe projet Modal à l’INRIA Lille Nord Europe. Il enseigne à l’école en spécialité Informatique et statistique.

Fusionner IA et Physique

L’ingénierie du futur… Vincent Magnier, enseignant-chercheur (LamCube Université de Lille) Polytech Lille nous a permis d’explorer l’intégration de l’intelligence artificielle dans le domaine de la physique et de l’ingénierie. Cette fusion permettrait de transformer radicalement la manière dont nous abordons les problèmes d’ingénierie, en offrant de nouvelles perspectives et en accélérant les découvertes scientifiques.

Intelligence artificielle et physique… Le mariage des deux domaines est possible et même souhaitable. En effet, il est bien connu que se rattacher à la physique est plutôt rassurant au sens où nous maitrisons la compréhension globale. A l’inverse, l’IA est souvent réputée comme une boîte noire où rien n’est maîtrisé. Pour illustrer cette physicalisation de l’IA, Vincent Magnier nous a présenté des exemples de mariages réussis, comme les prévisions météo, la conception de nouveaux matériaux ou encore les émissions de particules dans les systèmes de frein.

 

Dans la seconde partie de son atelier, plus technique, la démarche générale d’introduction de concept physique dans les algorithmes IA a été introduite. Cette discussion nous a ensuite amenés à définir la notion de « jumeaux numériques » qui ont pour principe d’être en mesure de prendre des décisions sur un système réel à partir d’un modèle numérique sur des performances ciblées (limitation du niveau sonore émis comme le crissement, optimisation énergétique, etc.).  

Pour terminer, un exemple de la vie quotidienne que l’on retrouve par exemple sur les ailes d’avions, les bâtiments, a été traité en travaux pratiques sur ordinateur : celui du problème de propagation de fissure. La question est de savoir si pour une pré-fissure existante au sein d’un système, la fissure peut se propager ou pas ? Deux algorithmes ont été développés : un utilisant l’IA classique et un autre enrichi par la physique. Les résultats ont montré que le second algorithme était beaucoup plus pertinent que le premier !

Vincent Magnier enseigne à l’école en spécialité Mécanique.

Comment l’IA influence le sport

Lilian Bergamaschi est élève ingénieur en 4ème année en spécialité informatique et statistique et effectue son cycle ingénieur en apprentissage au Stade Rochelais.

Il nous fait découvrir comment certaines données sont exploitées dans le rugby…

« Il y a une cellule scientifique au sein du club pour l’accompagnement à la performance. On y traite différents sujets comme la nutrition, le sommeil, la préparation physique, les données de matchs, … Pour chaque sujet, un suivi des joueurs est effectué. Il y a aussi des interventions de spécialistes et une veille scientifique qui est effectuée au sein du club sur tous ces sujets.

De plus en plus de technologies sont utilisées dans le rugby dans le but de fournir plus de données afin de pouvoir faire des analyses encore plus complètes pour aider le staff et les joueurs. Cela fait par exemple plus de 10 ans que l’on récupère toutes les statistiques de matchs et que l’on possède des capteurs GPS. Depuis peu, on a les ballons connectés qui donnent de nouvelles informations. On a aussi les protège-dents connectés qui sont obligatoire pour le 6 Nations 2024. Ils aident notamment les médecins à détecter des potentielles commotion lors des matchs.

La durée de mon d’alternance au Stade Rochelais est de 3 ans. Le premier objectif  sur le long terme est de pouvoir capitaliser sur nos données, c’est-à-dire d’avoir un suivi de nos joueurs depuis les catégories jeunes jusqu’à leur arrivée en Pro.

Un autre objectif est d’initier une « culture data » au club, de pouvoir rendre accessible la data à tout le monde.

Pour réaliser cela je m’occupe de la récolte et de la structure des données. Je crée également une plateforme accessible au staff pour accéder aux données. Je déploie dans un premier temps les outils pour le centre de formation, avant de l’étendre à l’équipe professionnelle une fois que l’on aura bien tout formalisé. »

Plus d’infos sur les technologies :
GPS : arrivé dans les années 2010 en France. Permet de récupérer les données physiques sur les joueurs (distance parcourue, nombre d’accélérations, vitesse max, etc) grâce à des capteurs portés par les joueurs lors des entrainements et des matchs. Les objectifs avec les GPS sont de connaître et planifier la charge d’entrainement des joueurs (notamment pour éviter les blessures) et d’analyser la performance physique d’un joueur grâce à des indicateurs objectifs
Statistiques de matchs : arrivées à peu près en même temps que les données GPS. Elles sont fournies par des fournisseurs de données (Stats Perform à La Rochelle). Tous les faits de jeu nous sont transmis dans un tableau et peuvent être analysés par la suite. Ces statistiques sont utilisées par les analystes qui traitent ces données et créent des rapports aux coachs. L’objectif est d’analyser la performance d’un joueur ou d’une équipe avec ces données.
Ballons connectés : arrivés dans les années 2020. Le ballon fournit beaucoup de données grâce à un capteur :  temps que le ballon met à sortir du ruck, vitesse de rotation du ballon sur les passes, etc.
– Protège-dents connecté : équipé d’accéléromètres, de gyroscopes et d’une puce Bluetooth, il sert à alerter le médecin du match si jamais un joueur subit un choc trop violent. Le médecin peut alors avertir l’arbitre afin de sortir le joueur et lui faire faire un protocole commotion.
Le Stade Rochelais est un club de rugby crée en 1898, il comprend aussi une filière basket qui évolue aujourd’hui en 2ème division. Un club de rugby, double vainqueur de la Champions Cup en 2022 et 2023, également finaliste du Top 14 à deux reprises (2021 et 2023).
Le staff pro est composé d’une vingtaine de personnes comprenant les coachs, les préparateurs physiques, le staff médical, Team Management, et les analystes (vidéo, data et GPS).

Radioamateur licencié et passionné

Mathurin vient de fêter ses 18 ans. Il a obtenu son bac cette année et rejoint Polytech Lille à la rentrée, en parcours préparatoire des écoles Polytech. Un étudiant brillant qui a passé sa licence de radioamateur à 16 ans. Si on compte 3 millions de radioamateurs dans le monde et environ 15 000 en France, l’univers est pourtant assez mal connu du grand public…

Le fait d’être licencié permet à Mathurin d’échanger avec d’autres radioamateurs dans le monde entier. Ils ont tous leurs propres émetteurs et antennes et n’utilisent donc ni réseau Internet ni réseau téléphonique.

« Depuis 2022, je suis bénévole au sein de la Fédération Nationale des Radioamateurs au service de la Sécurité Civile (FNRASEC). Il s’agit d’une Association Agréée de Sécurité Civile, rattachée au Ministère de l’Intérieur, spécialisée dans les transmissions.

En pratique, nous pouvons être appelés, par exemple, pour retrouver un avion en détresse grâce à la détection de sa balise de détresse. Une antenne spécifique est nécessaire pour déterminer la direction de la balise, et une zone précise peut être trouvée grâce à la triangulation de plusieurs relevés. Le travail d’équipe est indispensable pour retrouver rapidement la balise et faciliter le travail des secours. »

Une autre mission attribuée aux bénévoles de la FNRASEC est d’établir des réseaux de télécommunications de secours, après des tempêtes ou catastrophes naturelles.

« Nous nous mettons alors à disposition des Préfectures avec nos équipements de transmission jusqu’au rétablissement des réseaux de télécommunications classiques. »

Dans un peu moins de deux ans, Mathurin devra choisir sa spécialité d’ingénieur… Au regard de son engagement et de sa passion, on l’imaginait se diriger vers le domaine de l’électronique et systèmes numériques… Non, c’est la spécialité d’ingénieur Mécanique qui l’a toujours attirée !

Envie de devenir vous aussi acteur de la sécurité civile ? La FNRASEC est en recherche constante de nouveaux bénévoles !

Module fabrication additive

Développé par les enseignants de la spécialité Mécanique et la société Dagoma, ce module s’articule sur différents temps, complémentaires, offrant aux futurs ingénieurs une vision et une pratique à 360° de la fabrication additive.

Première phase à l’école pour découvrir les bases de l’impression 3D plastique, puis une phase chez notre partenaire Dagoma pour apprendre le réglage des machines et le codage.
Un troisième temps avec la découverte du Add Lab de Décathlon et son parc de machines.

Enfin, 4D Pioneer, startup lilloise, qui accompagne les industriels vers une économie durable grâce à la fabrication additive et hybride de pièces fonctionnelles dans des matériaux hautes-performances.

Fil rouge des ateliers, la pratique. Les élèves avaient en effet deux projets à développer, résolution d’un problème par une solution et optimisation d’une pièce en répondant à des contraintes mécaniques et en s’adaptant à la solution de fabrication additive.

« On a découvert chez Décathlon une nouvelle technologie qu’on ne connaissait pas : le binder  jetting, process qui leur sert à faire beaucoup de prototypes pour le groupe ADEO. Ce procédé permet de réaliser des formes qui sont différentes de l’impression 3D classique telle qu’on la connait, sans support, en jouant sur les textures, les formes, la résistance des matériaux…

Quant à 4D Pioneer, ils sont vraiment orientés vers l’impression 3D métallique avec un axe fort recherche et développement. »

La fabrication additive est maintenant dans une phase d’industrialisation. Alors que l’image que nous en avions, nous étudiants, était liée aux « makers », une activité ludique. Ce module nous a aussi permis d’aborder l’impression 3D d’un point de vue industriel.

Tous les grands groupes  s’appuient sur la fabrication additive, Airbus demande des pièces à 4D Pioneer, la SNCF est également un de leur client important… »

Un dernier rendez-vous est programmé au LaMcube, à côté de l’école, laboratoire de recherche ((mécanique, multiphysique, multi échelle) de l’Université de Lille, pour aborder l’open source en fabrication additive et les avancées du laboratoire en termes de recherche et développement.

Morgane et Lucas sont tous les deux actuellement en contrat de professionnalisation.

« Dans mon bureau d’études, OCCO,  on se sert de l’impression 3D pr le prototypage. Et moi chez Framatome, c’est l’objet de mon contrat de professionnalisation actuel. J’ai un certain nombre de projets qui tournent autour de cet enjeu. »

Chez Dagoma et 4D Pioneer, ils ont pu retrouver des ingénieurs Polytech lillois en poste et en contrat de professionnalisation.

Eve sera aux JO 2024 !

Elle est en 1e année de cycle ingénieur, en spécialité génie civil à l’école, après avec effectué son parcours préparatoire de deux ans, également à Polytech Lille.

Elle a le statut de « Sportive de haut niveau »*. C’est-à-dire à dire qu’elle bénéficie d’un aménagement de parcours dans son cursus d’élève ingénieure.

Car Eve Verzura est championne de France de hockey sur gazon.
Les Françaises ont été sacrées championnes d’Europe II en aout 2023 et sont à présent positionnées au 23e rang mondial. Eve et son équipe sont en lice pour le prochain rendez-vous olympique.

L’ex capitaine de l’équipe première de l’Iris Hockey Lambersart et son équipe visent à rentrer et à s’installer durablement dans le top 20 mondial en se rapprochant de la 15ème place à moyen terme.

*Pour être reconnu sportif de haut niveau, l’athlète doit être inscrit sur liste ministérielle. Ces listes sont agencées par le ministère des Sports.
Eve entre Florian Chevalier, référent Sportifs de Haut Niveau à l'école et Cyril Ruckebusch directeur adjoint de Polytech Lille

Elles bougent à l’école

Sylvie Douannes Langlet est une ingénieure Polytech lilloise (spécialité systèmes embarqués) diplômée en 1996. Ingénieure chez Alstom pendant plus de 20 ans, elle est depuis deux ans r chez . Et elle est déléguée Nord – Pas de Calais pour l’association Elles bougent.

L’association, parrainée par 6 ministères, vise à susciter des vocations auprès des jeunes filles dans les métiers des secteurs industriels, technologiques et scientifiques. Elle mène des actions pour leur faire découvrir les métiers d’ingénieure et de technicienne avec pour but de faire tomber les préjugés qui les brident dans leurs choix d’orientation et susciter des vocations.

Susciter des vocations grâce au témoignage

Forums, visites de sites et de salons spécialisés, challenges, rallyes, conférences, interventions dans les collèges et lycées… Peu importe la forme qu’ils prennent, Elles bougent place la rencontre entre ses marraines et les jeunes filles au cœur de tous ses évènements. Elle regroupe pour cela près de 5 080 marraines partout en France.

Gageons que nos Polytech lilloises rejoindront l’association, un témoignage d’engagement, mais aussi un plus sur leur cv et dans la constitution de leur réseau professionnel !

Peuvent également rejoindre l’association* des entreprises, des ingénieures en poste, des établissements d’enseignement supérieur, des enseignants, des CPE, des collèges et lycées, et aussi des jeunes filles, à titre individuel.

*Adhésion totalement gratuite, aucun engagement

Allez faire un tour sur leur site pour vous rendre compte de l’étendue de leurs actions !