Jeunes chercheurs et docteurs entrepreneurs - COMUE Université Bourgogne Franche-Comté

Jeunes chercheurs et docteurs entrepreneurs

Afin de favoriser l’insertion des docteurs des universités de Bourgogne-Franche-Comté dans le monde socio-économique et ainsi faire bénéficier à l’économie locale d’une expertise de très haut niveau, la Région Bourgogne-Franche-Comté finance actuellement deux dispositifs. 

Jeune chercheur entrepreneur (JCE)

Ce dispositif est proposé en Bourgogne.

Il est destiné aux étudiants qui souhaitent acquérir des compétences de management en parallèle de leur doctorat.
Il offre une allocation de thèse au candidat qui doit présenter son projet de thèse en étant accompagné par une entreprise laquelle accepte de parrainer sa candidature.
Le rôle de cette entreprise consiste à appuyer les arguments permettant de justifier l’intérêt socio-économique du travail de thèse envisagé.

Le candidat s’engage à suivre une formation de Master 2 en management (MAE) en parallèle de son travail de thèse.

Le dispositif JCE donne ainsi l’occasion à l’étudiant d’être diplômé à la fois du master Administration des entreprises et du doctorat s’il valide les deux titres.

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Le dispositif JCE bénéficie d’un soutien financier européen.

www.europe-bfc.eu

Liste des JCE 2018 :

Laboratoire : Laboratoire d’Informatique de Bourgogne

Directrice de thèse : Nadine Cullot

Résumé :
Les données qualifiées de données à grandes dimensions (Big-Data) en raison de leur volume et du nombre de caractéristiques décrivant chaque donnée, sont issues de domaines très variés. Leur valorisation ne peut se faire qu’avec des algorithmes complexes et souvent coûteux à exécuter, qui pris séparément, ne permettent d’éclairer qu’une partie des propriétés des données comme les structures communautaires, les modes de diffusions de messages viraux, les motifs récurrents, etc. L’analyse de ces données à grande dimension peut se faire selon deux objectifs fondamentalement différents dans leur finalité. Il peut s’agir de construire des systèmes logiciels pour effectuer des prédictions, des recommandations ou plus généralement guider des actions ou bien d’analyser ces données dans le but de produire de la connaissance, expliquer ou comprendre des phénomènes et dans ces cas, l’analyse des données doit être intégrée dans une méthodologie itérative et incrémentale de la production de connaissance.
Aussi, pour une analyse fine des données à grandes dimensions, il est nécessaire d’avoir recours à plusieurs types d’algorithmes qui reposent sur fondations formelles différentes : théorie des graphes, statistiques, algèbre linéaire et multilinéaire, etc. Une des problématiques est de mettre en adéquation le modèle des données stockées (relationnel, orienté colonne, graphe, document, etc.) avec le modèle de données requis par les algorithmes (séries temporelles, graphes, hypergraphe, graphes multi-couches, matrices d’adjacence, matrices stochastiques, etc.).
Cette problématique fait resurgir le problème de l’indépendance logique des données, et concerne l’évolutivité des systèmes logiciels et des systèmes de stockage des données. Actuellement les outils d’analyse de données sont fortement couplés au stockage et le recours aux processus ETL (extract transform load) impacte négativement les temps de développement et de mise à disposition des résultats des analyses en réalisant des transformations de données et de modèles complexes à mettre en œuvre.

Notre proposition se situe dans le contexte du data intensive HPC nouveau champ de recherche issu de l’association du calcul haute performance (HPC – high performance computing) avec le stockage et l’analyse des masses de données (Big Data analytics). Elle vise à développer une architecture pour le stockage de données reposant sur une approche multi-paradigmes, c’est-à-dire stockant les données dans un ou plusieurs systèmes (SGBDR, graphe, orienté colonne etc.) en fonction de leur nature et de leur utilisation et offrant des services d’analyses ciblés.
Ce travail nécessite une collaboration étroite avec des experts métiers pour la collecte des données et la validation des propositions.

Les développements menés dans cette thèse viendront enrichir la plateforme de stockage et d’analyse déjà initiée dans le cadre du travail de thèse de Ian Basaille-Gahitte (soutenue en février 2018) pour développer un « Observatoire de collecte stockage et d’analyse de données massives.

Laboratoire : Procédés Alimentaires et Microbiologiques

Directeur de thèse : Hervé Alexandre

Résumé :
Le projet a pour objectif de développer une expertise dans le pilotage de fermentations sur des matrices complexes avec des cultures mixtes de micro-organismes. Cet objectif sera divisé en 2 axes principaux l’un académique et l’autre à visée industrielle.

L’axe académique sera consacré à l’identification des mécanismes d’interactions entre micro-organismes dans le contexte fermentaire. En effet, le contrôle de cultures mixtes passe essentiellement par la compréhension du développement de chaque partenaire, de leur influence respective au cours de la fermentation et de l’impact des facteurs environnementaux au cours de la fermentation.

L’axe professionnel se traduira par la valorisation de ces travaux par le développement d’une expertise et de technologies innovantes dans le pilotage des fermentations en cultures mixtes. L’étude des phénomènes d’interactions entre micro-organismes et l’impact de facteurs biotiques et abiotiques sur leur croissance permettra la conception d’outils de contrôle performants. L’élaboration de méthodes et de procédés de suivi et de contrôle multi-paramétrique des consortium microbiens autorisera à réguler finement les différents paramètres de culture. De plus la meilleure compréhension des mécanismes mis en jeux lors de cultures mixtes permettra d’adapter les procédés par rapport à un objectif à visée industrielle (biomasse spécifique à un profil aromatique, élaboration de nouveaux produits alimentaires…).

Laboratoire : Laboratoire d’Informatique de Bourgogne

Directrice de thèse : Fan-Yang Song

Résumé :
Cette thèse a pour objectif l’évaluation de signaux physiologiques acquis par vidéo pour la reconnaissance et la classification d’états émotionnels.

Laboratoire : Cognition, Action, et Plasticité Sensorimotrice

Directeur de thèse : Jean-Marie Casillas

Résumé :
L’adaptabilité de l’activité locomotrice, qu’elle soit réflexe ou centrale, nous permet de faire face à l’ensemble des contraintes environnementales que nous rencontrons dans nos activités quotidiennes. Le caractère proactif de ces adaptations n’est plus à démonter et de nombreux auteurs ont déjà montré l’adaptabilité des circuits réflexes spinaux à la surface au sol, aux obstacles, etc. D’autres adaptations beaucoup plus subtiles vont permettre d’adapter le pattern locomoteur à des situations plus générales comme le passage du plat vers la pente ou encore d’aborder des escaliers en ayant dès la première marche une modification des activations musculaires du corps entier permettant de franchir ces derniers sans entrave. Ces situations pourtant triviales pour un humain valide deviennent extrêmement complexes à ajuster pour une personne amputée du membre inférieur. En effet, les prothèses actuelles permettent d’ajuster la locomotion une fois seulement le premier pas réalisé. Ainsi, lors de la marche en montée ou en escalier, ce premier pas est déterminant car il fournit des informations nécessaires aux prothèses innovantes pour adapter l’hydraulique et ainsi modifier le comportement de la prothèse aux contraintes environnementales. Une prothèse de jambe intelligente en cours de développement par la société Protéor (basée à Seurre) en est un exemple. En utilisant quelques paramètres simples enregistrés lors de la marche, son micro- rocesseur est capable de comprendre l’environnement (escalier, pente) et d’ajuster automatiquement le comportement hydraulique de la prothèse pour cette situation. Aussi innovants que ces systèmes peuvent être, ils ne pourront jamais agir avant le premier pas. Ainsi, pour les personnes amputées, la marche est une activité à risque accru de chute, justement, en partie à cause du manque d’anticipation des prothèses actuelles. Ces risques seraient de facto réduits si la prothèse pouvait agir physiologiquement (i.e. par anticipation). L’objectif de ce projet de thèse sera de développer un système de capteurs autonome innovant permettant de piloter le comportement de la prothèse. Ce système devra être indépendant de la prothèse de par sa conception mais devra, sur demande, offrir la possibilité de s’intégrer aux systèmes existants, comme la prothèse innovante de la société Protéor citée auparavant. Cette thèse se fera notamment en partenariat avec la société Protéor (pour la partie prothétique et développement) et la Plateforme d’Investigation Technologique du CHU Dijon (pour la partie clinique et évaluation technique de la locomotion) disposant de moyens humains et techniques permettant l’analyse de la marche en montée, escalier et sur sol plat ainsi que les phases de transitions de ces modes. Ce système servira de base de développement à une jeune entreprise, permettant de démarcher les industriels du secteur, avec pour première opportunité la concession de licence d’utilisation à l’entreprise Protéor.

Ce capteur innovant se basera sur une combinaison de signaux et d’un algorithme permettant d’identifier la modification de comportement locomoteur signifiant un besoin d’effectuer des ajustements anticipatifs. Les capteurs devront à la fois enregistrer des signaux mécaniques et/ou physiologiques. L’algorithme ayant l’avantage de réduire la dimensionnalité élevée de l’interprétation de l’environnement externe. A notre connaissance, peu d’études se sont intéressées à l’anticipation des changements d’environnements. Quelques études,
s’intéressent aux changements de directions durant la marche, ou encore la
marche en pente en escalier, mais aucune ne rapporte les mécanismes
mécaniques et physiologiques ayant lieu quelques instants avant. Ces
données descriptives sont pourtant d’un intérêt majeur dans notre cas car la
compréhension de ces mécanismes physiologiques constitue la clé pour la
sélection des capteurs et de leur traitement. Contrairement à ces études
précédentes qui ont étudié la transition d’une condition statique vers une
condition dynamique (initiation de la marche), notre étude a pour but
d’étudier une transition dynamique-dynamique, c’est-à-dire des ajustements
durant la locomotion. Afin de produire des données sur ces ajustements nous pensons débuter un projet de recherche basé sur un essai clinique.
Celui-ci aura pour objectif l’enregistrement de la marche de volontaires
sains (jeunes et âgés), de patients amputés cruraux, dans diverses
conditions de transition dynamique locomotrice (plat vers en pente, plat
vers escalier et inversement, approche d’une chaise) Cette étude sera
réalisée à la Plateforme d’Investigation Technologique du CHU Dijon sous
la responsabilité du Pr CASILLAS (référent local de l’appareillage) à l’aide d’un système optoélectronique d’analyse du mouvement permettant une
analyse biomécanique de la locomotion (mouvements et contraintes
articulaires). D’autres types de capteurs seront utilisés comme des
gyroscopes, accéléromètres et des capteurs de l’activité musculaire.
L’analyse des données reposera sur l’utilisation des techniques par
apprentissage machine permettant de prédire l’ajustement de la marche par
anticipation compte tenu de la variété de signaux de capteurs mentionnés
ci-dessus. Ces techniques, par apprentissage machine permettent la création
d’un algorithme qui sélectionne lui-même les bonnes combinaisons afin de
prédire une variable de sortie prédéfinie. Elles ont déjà fait leurs preuves au
niveau théorique mais aussi clinique sur des données d’activation
musculaire ou de mouvement des articulations.


En dernier lieu, bien que ce projet ait une vocation entrepreneuriale, il n’en ait pas moins novateur dans le domaine de la compréhension des mécanismes corticaux, spinaux permettant d’adapter la locomotion. Ce projet permettra à la fois de (i) renforcer nos connaissances fondamentales sur les mécanismes neuraux de la locomotion (ii) développer des algorithmes comprenant l’intention de l’action humaine (iii) renforcer le partenariat déjà en cours avec le société Protéor pour la recherche et le développement de solutions innovantes. Enfin ce projet permettra à un jeune chercheur entrepreneur de bénéficier des connaissances fondamentales sur les mécanismes locomoteurs, de se former à la réglementation de la recherche clinique et de collaborer avec un industriel régional de haut niveau sur le développement prothétique et la création d’un système innovant.

Laboratoire : Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne

Directeur de thèse : Philippe Grelu

Résumé :
Ce sujet pluridisciplinaire a pour objet de contrôler et optimiser la dynamique des
impulsions ultra-courtes générées dans les lasers à fibre au moyen d’algorithmes génétiques.
L’objectif général consiste à développer des systèmes optoélectroniques de plus en plus autonomes, adaptables et versatiles, ou « smart systems ». Les lasers à fibres optiques à impulsions courtes constituent une technologie en plein essor, avec des applications remarquées dans des domaines tels que le traitement des matériaux, la médecine, les télécommunications et la spectroscopie. Ils constituent également un banc d’essai polyvalent pour la recherche fondamentale, car on peut étudier un large éventail de dynamiques ultrarapides originales au sein de configurations laser relativement simples, depuis la formation de molécules de solitons optiques jusqu’à celle d’ondes scélérates optiques. Comme la génération d’impulsions ultracourtes par des lasers à fibres implique en général l’ajustement de plusieurs paramètres (puissance de pompage, composantes de polarisation, etc.), la recherche et l’optimisation d’un régime impulsionnel spécifique nécessitent habituellement une longue procédure de réglage manuel. Nous avons récemment généralisé le contrôle actif de la dynamique impulsionnelle, par la mise en œuvre d’un algorithme génétique dans la boucle de rétroaction du laser. Le procédé permet une recherche automatique de régimes impulsionnels remplissant des objectifs d’optimisation spécifiques, résumés par une « fonction de mérite », en actionnant simultanément plusieurs degrés de liberté de la cavité. Ce nouveau paradigme de contrôle du laser au moyen d’une stratégie d’apprentissage machine perfectionnée suscite un vif intérêt au niveau international.
Cependant, le processus d’optimisation testé, basé sur le contrôle de la polarisation intracavité, est actuellement très long, en raison notamment de l’emploi de composants thermo-optiques dont le temps de réponse est de l’ordre de la seconde.
Avec le partenaire industriel iXBlue, nous souhaitons tester l’emploi de modulateurs de polarisation électro-optique, considérablement plus rapides, afin de faire passer le temps d’optimisation actuellement de l’ordre de l’heure, à
quelques minutes. Afin de rendre le système plus versatile, à la manière d’un générateur de fonctions optiques, nous prévoyons également d’étendre notre méthode au contrôle d’un nombre significativement plus grand de degrés de liberté. Ces degrés de liberté supplémentaires peuvent être obtenus, par exemple, en insérant un modulateur optique jouant cette fois sur les composantes spectrales composant le spectre de l’impulsion optique.
Le doctorant participera à un projet largement pluridisciplinaire en équipe, impliquant le développement du système expérimental, la caractérisation dynamique en optique ultrarapide, l’interfaçage optique-informatique, et le développement d’algorithmes génétiques associé au design de fonctions de mérite adaptées. Il étudiera également les aspects de valorisation du projet, en interaction avec iXBlue.

Laboratoire : Institut de Chimie Moléculaire de l’Université de Bourgogne

Directeur de thèse : Franck Denat

Résumé :
Aujourd’hui l’immunothérapie révolutionne la thérapie anti-cancéreuse. Cette stratégie consiste à réactiver le système immunitaire pour qu’il s’attaque aux tumeurs. Pour ce faire des anticorps dits anti-points de contrôle comme des anti-PD-L1 sont injectés aux patients. Malgré le succès de ces agents dans le traitement des cancers avancés, 32 à 38 % des patients traités vont développer une maladie progressive. Il apparait donc essentiel de pouvoir prédire la réponse du patient avant le début du traitement.

À ce jour, cette prédiction se fait par immunohistochimie (IHC) mais cette technique ne donne pas de résultats fiables et est relativement lourde. Imager PD-L1 de manière non-invasive, à l’aide d’un anticorps couplé à un radioélément ou un fluorophore, semble être la piste la plus prometteuse pour l’obtention d’un biomarqueur bien plus efficace et fiable que la coloration de PD-L1 par IHC. De plus, coupler ces anticorps anti PD-L1 avec un agent cytotoxique pourrait améliorer de façon significative le traitement.

Laboratoire : Institut de Chimie Moléculaire de l’Université de Bourgogne

Directrice et directeur de thèse : Sylvie Pourchet et Vincent Placet

Résumé :
Du fait des enjeux environnementaux et énergétiques déterminants pour le devenir de nos sociétés, la valorisation de la biomasse lignocellulosique et des agro-ressources suscite un vif intérêt au sein de la communauté scientifique et aussi auprès des acteurs économiques. Les utilisations des plantes annuelles sont à ce jour principalement cantonnées à des applications de paillage, de litières, d’isolation ou de chauffage. Cependant les remarquables propriétés mécaniques de ces fibres permettent d’envisager d’autres débouchés à plus forte valeur ajoutée, tels que leur utilisation dans les matériaux bio-composites. Ces matériaux sont très recherchés dans les secteurs des transports, des loisirs et du mobilier urbain. Plus légers et dotés de propriétés mécaniques spécifiques ces matériaux constituent des composés attractifs et concurrentiels aux composites issus des énergies fossiles. Néanmoins, leur utilisation pour des applications structurales nécessitant de résister à de fortes contraintes, constitue le principal défi à relever.
Afin de valoriser le fort potentiel régional agricole et sylvicole, une étroite collaboration interdisciplinaire, a débuté en 2013 entre deux équipes des instituts FEMTO-ST (Besançon) et ICMUB (Dijon) dans le domaine des bio-composites. Cette collaboration soutenue par plusieurs programmes régionaux, nationaux et internationaux a permis le rapprochement de chercheurs impliqués dans des domaines de compétences très variés. Elle vise à développer à court terme des composites 100 % biosourcés impliquant des renforts naturels au sein d’une matrice issue de la biomasse. Les premiers résultats de cette collaboration (RSC Adv. 2016, 6:68732, Comptes Rendus Chimie 2017, 20:1006) ont notamment abouti à la formulation de nouvelles matrices biosourcées. Ces matrices innovantes s’avèrent très compétitives par rapport au dérivé pétrosourcé commercialisé (DEGBA) généralement utilisé. A ce stade la mise en œuvre du composite constitue la prochaine étape de notre démarche, et l’objet de cette thèse. Elle conditionne de façon déterminante la durabilité, les propriétés mécaniques mais aussi l’impact environnemental du matériau composite. Dans ce contexte, l’objectif est d’utiliser un procédé éco-responsable qui présente une alternative intéressante aux procédés traditionnels et qui implique une imprégnation des fibres par voie sèche.
Les principales tâches scientifiques développées dans le cadre de ce travail seront réparties comme suit :

  • État de l’art et étude bibliographique approfondie sur les procédés d’élaboration des composites et composites biosourcés.
  • Étude rhéologique pour l’optimisation des paramètres de mise en œuvre des bio-composites, propriétés mécaniques et durabilité des interfaces.
  • Élaboration et formulation de résines bio-sourcées, étude de la réticulation de la résine au sein du composite, propriétés spécifiques et vieillissement de la résine.
  • Optimisation de la formulation pour mise en place du procédé d’imprégnation par voie sèche.

 

Docteur entrepreneur (DE)

Ce dispositif est proposé en Franche-Comté.

Il sélectionne des étudiants qui souhaitent porter un projet de création d’entreprise innovante.

Les candidats sont présentés par un laboratoire qui a identifié un sujet à fort potentiel de valorisation parmi ses différentes thématiques de recherche. Il présente le candidat :

  • soit à une allocation de thèse
  • soit à une allocation de Post-Doctorat, en tant que porteur potentiel d’une startup permettant de valoriser la thématique.

Le jury composé majoritairement de chefs d’entreprises sélectionne les candidats porteurs d’un projet de création d’entreprise convaincant.
Le candidat s’engage à suivre des formations complémentaires en management et/ou création d’entreprise suivant ses besoins.

Des réflexions sont en cours afin de proposer prochainement une version fusionnée de ces deux dispositifs accessible à l’ensemble des étudiants d’UBFC.

La convergence des dispositifs des ex-régions Bourgogne (Jeunes Chercheurs Entrepreneurs – JCE) et Franche-Comté (Docteurs-Entrepreneurs – DE) a donné naissance au dispositif ICE (Itinéraire Chercheur Entrepreneurs).