Le laboratoire ICube regroupe 17 équipes réparties en 4 départements :

  • Département Informatique Recherche (D-IR)
  • Département Imagerie, Robotique, Télédétection & Santé (D-IRTS)
  • Département Electronique du Solide, Systèmes & Photonique (D-ESSP)
  • Département Mécanique (D-M)

Les recherches menées couvrent à la fois des approches fondamentales et appliquées, avec des enjeux scientifiques et technologiques importants.

DIR

Développe des modèles géométriques efficaces, prenant en compte la nature variée des données considérées pour concevoir, reproduire la forme, l'apparence et le mouvement des objets 3D afin de les visualiser, les simuler et d'interagir avec eux de manière précise dans des environnements virtuels.

Thématiques de recherche

  • Preuves en géométrie
  • Géométrie 3D et animation
  • Textures, rendu et visualisation
  • Interaction humain-machine et réalité virtuelle

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Mots clés

informatique graphique, modélisation géométrique, spécification et preuves, rendu et visualisation, simulation et interaction, réalité virtuelle

DIR

L’équipe Réseaux du laboratoire ICube se positionne au cœur de la recherche sur les réseaux informatiques, avec une expertise forte allant de l’expérimental à la conception d’algorithmes distribués et de protocoles réseau.

Thématiques de recherche

  • Réseaux de bordure
  • Réseaux de cœur
  • Systèmes distribués

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Mots-clés

objets connectés, réseaux de communication, protocoles réseau, efficacité énergétique, tolérance aux fautes, algorithmes distribués, réseaux cellulaires, réseaux programmables

DIR

L’équipe se concentre sur le développement, l’adaptation et l’extension de techniques de parallélisation et d’optimisation automatiques et semi-automatiques, ainsi que sur des méthodes de preuve et de certification, afin d’accélérer les applications en utilisant efficacement les plates-formes matérielles multiprocesseurs et multicœurs actuelles et futures.

Thématiques de recherche

  • Optimisation de code semi-automatique et assisté
  • Optimisation entièrement automatisée de code
  • Algorithmes fondamentaux et outils mathématiques

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Mots-clés

calcul parallèle, optimisation de programme, compilation, analyse dynamique et statique, transformation de code, modélisation polyédrique, vérification

DIR

L’équipe SDC développe des méthodes fondamentales en apprentissage automatique et modélisation des connaissances, tout en explorant leur application à des données complexes issues de l’environnement, de l’industrie, des sciences humaines et de la santé.

Thématiques de recherche

  • Apprentissage artificiel
  • Données et connaissances

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Mots-clés

apprentissage automatique, modélisation et représentation des connaissances, fouille de données, deep learning, approches neurosymboliques, explicabilité, données multimodales, données spatio-temporelles, télédétection, histopathologie numérique, industrie du futur, environnement

DIR

Recherche en informatique intelligente y compris le raisonnement sur des données complexes et l’IA (apprentissage profond, traitement du langage naturel, apprentissage basé sur des graphes). Avec des applications en santé, biodiversité et industrie.

Thématiques de recherche

  • Intelligence artificelle de confiance
  • Génomique évolutive et médicale
  • Calcul scientifique (axe transverse)
  • Science des Données et Intelligence Artificielle (axe transverse)

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Mots-clés

intelligence artificielle, optimisation, graphes, algorithmes, génomique, évolution, biodiversité, santé

DIR

Développement de modèles et méthodes combinant simulation, optimisation et apprentissage pour analyser et contrôler des systèmes complexes et assister les interventions médicales.

Thématiques de recherche

  • Modélisation et simulation numérique
  • Optimisation et apprentissage
  • Assistance aux interventions médicales par ordinateur (axe transverse)

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Mots-clés

optimisation algorithmique, simulation numérique, apprentissage machine, modélisation géométrique, calcul scientifique, systèmes biologiques, systèmes biomécaniques

DIR - DIRTS

Développement de méthodes mathématiques et algorithmiques pour modéliser, analyser et traiter signaux, images et données, avec une forte expertise en biomédical et un ancrage clinique.

Thématiques de recherche

  • Géométrie discrète et morphologie mathématique
  • Apprentissage pour l'image et le signal
  • Recueil et Analyse des données de santé, causalité, méthodes bayésiennes
  • Traitement d'images biomédicales (axe transverse)

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Mots-clés
géométrie discrète, morphologie, apprentissage statistique, segmentation, imagerie médicale, diagnostic, inférence bayésienne

DIRTS

Conçoit et coordonne des systèmes robotiques et de méthodes d’IA pour assister les gestes médico-chirurgicaux, intégrer données et images, et commander des systèmes complexes parcimonieux.

Thématiques de recherche

  • Robotique médicale et imagerie interventionnelle
  • Apprentissage modélisation et science des données
  • Systèmes complexes et parcimonie

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Mots-clés
robotique médicale, imagerie interventionnelle, apprentissage machine, simulation biomécanique, commande de systèmes, parcimonie, IA pour la santé, gestes chirurgicaux assistés

DIRTS

Extrait et analyse l’information physique des signaux optiques pour produire des images quantitatives, modéliser le patrimoine et l’urbain, et soutenir climatologie, santé et sécurité alimentaire.

Thématiques de recherche

  • Imagerie optique
  • Observation de la terre et ses applications
  • Numérisation du patrimoine et BIM
  • Climatologie urbaine (axe transverse)

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Mots-clés
imagerie spectro-polarimétrique, imagerie quantitative, holographie, réalité augmentée, acquisition 3D, photogrammétrie, numérisation du patrimoine, modélisation urbaine

DIRTS

Combine imagerie multimodale et métabolomique pour identifier et valider des biomarqueurs, comprendre la physiopathologie et guider les thérapies en neurosciences et oncologie.

Thématiques de recherche

  • Chirurgie guidée par la métabolomique
  • Imagerie de la connectivité cérébrale
  • Imagerie multimodale préclinique
  • Bases neuronales, biomarqueurs et thérapies des maladies neurogériatriques et psychogériatriques

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Mots-clés
IRM quantitative, spectroscopie, métabolomique, biomarqueurs, connectivité cérébrale, neurochirurgie, imagerie préclinique, neurosciences, maladie d’Alzheimer, maladie à corps de Lewy

DESSP

Synthétise des matériaux, caractérise et modélise leurs propriétés physico-chimiques et les intègre dans des dispositifs dans le domaine de la conversion d’énergie, des capteurs et des technologies de l’information.

Thématiques de recherche

  • Nanomatériaux pour l'électronique et les capteurs
  • Matériaux et composants photovoltaïques
  • Modélisation des matériaux à l’échelle atomique
  • Instrumentation, capteurs et analyse (axe transverse)
  • Ingénierie des matériaux pour l'énergie et l’environnement (axe transverse)

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Mots-clés
Matériaux nanostructurés, couches minces, semiconducteurs organiques et inorganiques, matériaux modélisés à l'ordinateur, physique de la conversion photovoltaïque, propriétés thermiques aux petites échelles, cellules solaires, capteurs, capteurs quantiques

DESSP

Développe des systèmes et microsystèmes électroniques et multidomaines innovants répondant aux enjeux industriels et au défis sociétaux émergents en matière de santé, d'énergie et d'environnement.

Thématiques de recherche

  • Modélisation domaine et outils CAO
  • Circuits et capteurs intégrés
  • Intégration système

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Mots-clés
microsystèmes, électronique, capteurs, circuits intégrés, modélisation, CAO, intégration, systèmes multidomaines, innovation, applications industrielles

DESSP

L'équipe IPP regroupe les activités de recherche concernant l’instrumentation et les procédés photoniques dans le domaine de l'interaction de la lumière avec les milieux complexes, tels que les matériaux micro- et nano- structurés et les tissus biologiques dans le but d'en extraire des informations ou de les modifier. 

Thématiques de recherche

  • Procédés lasers
  • Nanoscopie multimodiale
  • Optique biomédicale

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Mots-clés
procédés Laser ultrabref, électrodes en carbone, composants optiques innovants, métamatériaux, microscopie, spectroscopie, OCT, élastographie optique, microscopie Raman, microscopie de fluorescence, imagerie hyper-spectrale.

DM

Caractérise et modélise les écoulements fluides et leurs interactions. Ceci s’articule autour de l’optimisation du morphing des ailes d’avions, de la fonte d’un glaçon sphérique dans un écoulement, du comportement de particules en écoulement turbulent, d’échangeur de chaleur diphasique, mais aussi de l'amélioration la gestion de l’eau, l'exploitation de l’énergie hydraulique et la protection de l’environnement, de la rivière aux systèmes urbains.

Thématiques de recherche

  • Dynamique des écoulements urbains et récupération d'énergie
  • Instabilités, turbulences, diphasique
  • Transferts réactifs, rhéologie et procédés environnementaux

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Mots-clés
écoulements urbains, turbulence, transferts réactifs, énergie hydraulique, fluides diphasiques, microfluidique, ingénierie écologique

DM

Étudie la mécanique des matériaux biologiques et synthétiques à différentes échelles, développe des modèles constitutifs fidèles et conçoit des jumeaux numériques pour mieux comprendre leur comportement mécanique (applications biomédicales et industrielles).

Thématiques de recherche

  • Biomécanique des chocs, dynamique des matériaux
  • Tissus biologiques, biomatériaux et prothèses
  • Micro-macro et procédés intelligents

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Mots clés

biomécanique, biomatériaux, dynamique, modélisation bio-fidèle, mécanique multi-échelle, procédés intelligents, simulation numérique

DM

L’équipe GC-E développe des recherches dans le domaine des interactions des constructions civiles avec l’environnement et s’inscrivent ainsi dans les thématiques de développement d’une ville durable, au moyen de modèles et de procédés à différentes échelles.

Thématiques de recherche

  • Énergétique, géothermie, optimisation des échanges de chaleur
  • Matériaux, impact environnemental et sanitaire
  • Comportement des ouvrages sous sollicitations multiphysiques; Dynamique des matériaux et des structures, génie parasismique

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Mots-clés

matériaux, structures, transferts thermiques, efficacité énergétique, énergies renouvelables, durabilité, modélisations multi-échelles, parasismique, interactions environnementales

DM

Formalisation et développement de l’activité de conception de produits et de systèmes et analyse du cycle de vie dans le contexte de la transition numérique des organisations sociotechniques et de l’industrie 5.0. 

Thématiques de recherche

  • Évolution des organisations par le numérique
  • Industrie du Futur et Usine Intelligente (axe transverse)
  • Science des Données et Intelligence Artificielle (axe transverse)

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Mots-clés

conception inventive, système d’information, systèmes sociotechniques, cycle de vie, transition numérique, analyse organisationnelle

En collaboration étroite avec

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