Axes de recherche

Les unités de recherche que fédère le Labex UCN@Sophia sont rassemblées autour d'une vision commune qui place « l’utilisateur au cœur du réseau ». Ce paradigme soulève plusieurs questions telles que la difficulté de trouver une information pertinente ou fiable, le manque de contrôle et l’absence de confidentialité pour l’utilisateur, l'accès au réseau rendu plus difficile en raison d’une demande de bande passante croissante, le besoin d’un réseau efficace et de haute performance, relié à différents types d’infrastructures ainsi que la prise en compte de l’impact environnemental du système.

 

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Pour relever ces défis, le Labex UCN@Sophia travaille autour de 6 axes scientfiques stratégiques et a sélectionné trois domaines applicatifs :

 

SIX AXES DE RECHERCHE

A) Réseau centré sur les données : recherche intelligente de contenus

Les utilisateurs doivent pouvoir accéder aux informations de façon simple et efficace, indépendamment de leur lieu de stockage, tout en maintenant un niveau élevé de confiance, de confidentialité et de contrôle envers ces données, y compris en situation de mobilité. Afin de déployer une telle architecture centrée sur les données, plusieurs défis restent à relever, tels que le contrôle du trafic, la gestion des données, le nommage et le routage, ainsi que les stratégies de mise en cache.

B) Calcul distribué et ubiquitaire : Inventer des modèles novateurs et accessibles et développer des méthodes pour créer des applications centrées utilisateur fiables et efficaces

La convergence des réseaux omniprésents, des environnements numériques personnels riches et des bases de données massives en ligne conduisent à l’émergence d’un nouveau paradigme propice à des applications innovantes. Ce changement de paradigme engendre des recherches sur de nouveaux modèles de programmation distribuée et environnements d’exécution sécurisés, exploitant le parallélisme multi-niveaux à grain fin, passant à l’échelle et tolérant aux pannes.

C) Sécurité, confidentialité et neutralité du réseau : Respecter les exigences de sécurité et de confidentialité de l'utilisateur

Le Labex UCN@Sophia vise à développer des mécanismes pour renforcer le contrôle par leurs propriétaires de l'usage des données délocalisées, comme si elles étaient stockées localement. Ces mécanismes devraient rendre possible le "droit à l'oubli" des informations stockées sur le Web. Il s'agit d'une avancée majeure pour répondre tant aux inquiétudes des utilisateurs concernant la confidentialité de leurs données qu'à la question de "pollution informationnelle" dont souffre Internet aujourd'hui. Le Labex développe des outils de détection des comportements non-neutres sur Internet. Il étudie les modèles économiques issus de la théorie des jeux relatifs à la neutralité du réseau.

D) Hétérogénéité et diversité des infrastructures : Concevoir des infrastructures filaires et sans fil de haute performance et au fonctionnement autonome

Les systèmes autonomes ont le potentiel d'offrir aux utilisateurs de nouveaux services, depuis les réseaux sociaux jusqu’à la surveillance permanente (par exemple pour l’amélioration de la qualité de vie ou la délivrance de meilleurs services médicaux). Dans cette optique, le Labex UCN@Sophia développe des méthodes de transmission plus efficaces en matière de consommation énergétique et d'utilisation du spectre de fréquence, conçoit des réseaux périphériques autonomes qui gravitent autour du réseau principal et étudie les fondements algorithmiques du calcul autonome et des systèmes de communication.

E) Efficacité énergétique : Améliorer l'efficacité énergétique du réseau, pour des raisons à la fois sociétales et environnementales

Rendre les infrastructures réseau et les appareils alimentés par batterie plus sobres en énergie est un champ de recherche très actif, la motivation première étant d'allonger la durée de vie de l'appareil (ou du réseau dans le cas de capteurs en réseau). Cependant, la démarche du Labex UCN@Sophia est plus "verte" . Il s'agit de réduire l'impact des réseaux sur l'environnement en développant des stratégies globales pour trouver le meilleur compromis entre puissance de calcul, disponibilité énergétique et durée de vie du réseau, qui seront adaptables à différents scénarios applicatifs, pour des budgets "énergie", des situations et des configurations réseaux variés.

F) Mégadonnées scientifiques

Le volume des données générées, qu’il faut stocker et analyser pour en extraire les informations pertinentes, est devenu un défi en soi dans toutes les disciplines scientifiques. De plus, les données deviennent systématiquement accessibles en ligne, ouvrant de nouvelles perspectives mais conduisant à une forte fragmentation et une forte hétérogénéité des sources de données disponibles. Le Labex UCN@Sophia s’intéresse en particulier aux problématique de transfert, de distribution, d’archivage et de gestion de données nécessaires pour exploiter les masses de données scientifiques.
 

 

TROIS DOMAINES D'APPLICATION

Le Labex UCN@Sophia a sélectionné trois domaines applicatifs pour leur capacité à fédérer de façon transversale les recherches du Labex, à intéresser des partenaires industriels et à renforcer ses liens avec d'autres communautés scientifiques.

E-santé : des capteurs aux services de maintien à domicile pour les personnes à autonomie réduite

L'allongement de la durée de vie et le vieillissement de la population mondiale font naître de nouveaux besoins pour des produits et des services liés à l’autonomie et au maintien à domicile. La "silver economy" va ainsi servir de levier à une R&D orientée vers le développement de services et de technologies comme la robotique, la domotique, les dispositifs médicaux, etc., répondant aux besoins particuliers des séniors. Ce potentiel d'innovation rencontre cependant plusieurs freins qu'il faudra lever liés à l'introduction des technologies de l'information et de la communication dans le domaine de la santé des personnes âgées (prise en compte de la diversité des besoins, résistance au changement et appréhension des nouvelles technologies, respect de l'individu, etc.).

Systèmes de transport intelligents

Identifiés comme stratégiques par une directive européenne (Directive 10/40/EU), les systèmes de transport intelligents permettront d'accroître la sécurité routière, d'optimiser l'utilisation des infrastructures pour réduire la congestion et de maîtriser la consommation d'énergie et les impacts environnementaux et sociétaux résultant de besoins de mobilité croissants des citoyens. Des simples systèmes de gestion des feux de signalisation au véhicule intelligent capable d'assister le conducteur grâce à l'analyse de données en temps réel sur l'état de la route ou la météo, les apports du Labex UCN@Sophia peuvent être nombreux et faire l'objet d'un transfert technologique via les pôles de compétitivité SCS et Pegase.

E-sciences sociales

La numérisation de quantité de sources de données dont l’accès était jusqu’à présent bien plus limité révolutionne les sciences sociales. Les données collectées dans ce domaine sont souvent partielles, dispersées et stockées dans des formats très hétérogènes. Les recherches du Labex UCN@Sophia visent à combler le fossé entre les îlots de données éparpillés et hétérogènes pour améliorer la valeur et l’impact social des entrepôts mis en ligne.