AIME
Le projet AIME : Artificial Intelligence for Marine Ecosystems
Présentation générale du projet
AIME s’intéresse à trois défis scientifiques majeurs :
- combinaison ou hybridation des techniques IA pour améliorer, de façon significative, la robustesse et la précision des indicateurs de la biodiversité,
- développement de plusieurs indicateurs, à différentes échelles, capturant les diverses facettes de la santé des écosystèmes marins, y compris l’évaluation des pressions
- intégration de ces multiples facettes/indicateurs dans un modèle capable d’expliquer et de prédire la dynamique spatio-temporelle de la biodiversité marine dans des études de cas. Les données qui seront utilisées dans le cadre du projet incluent, entre autres, des images et vidéos sous-marines, des échantillons d’ADN environnementale, des coordonnées GPS et des données de télémétrie acoustique.
Les grands objectifs du projet
Le projet AIME est organisé en 6 WPs scientifiques. Les WPs 1-5 ont pour ambition de fournir des indicateurs de l’état des écosystèmes marins à différentes échelles, à partir d’informations issues de différents capteurs. Ces indicateurs sont basés sur la dynamique des habitats naturels (récif corallien, mangroves, herbier marin), l’intensité des pressions anthropiques (zones habitées), la législation (extraction automatique d’information à partir de documents légaux), la biodiversité (ADN environnemental), l’abondance des espèces (identification et recensement) et le déplacement de la mégafaune. Ces indicateurs alimenteront le WP6 dédié à la création d’un modèle intégré dont le but sera de fournir des estimations et des prédictions précises de la biodiversité marine face aux pressions futures.
Des techniques IA spécifiques seront utilisées dans chaque WP (approches symboliques et sous-symboliques, apprentissage automatique, modèles probabilistes, avec parfois une hybridation entre les différentes approches). Parmi les méthodes IA utilisées, on peut citer l’apprentissage profond, les bases de connaissances et les ontologies, le traitement du langage naturel, l’apprentissage automatique et les réseaux bayésiens dynamiques.
Ce projet se focalise sur la biodiversité marine côtière dans principalement deux zones spécifiques: la Méditerranée (environ 2,5 millions km2) et l’océan pacifique (en particulier la ZEE de la Nouvelle-Calédonie, 1,5 millions km2). La recherche proposée a pour finalité d’assister les prises de décision dans les stratégies de gestion des écosystèmes marins côtiers et des services qu’ils procurent aux humains.
Le consortium
Université Cadi Ayyad
Créée en 1978, l’université Cadi Ayyad de Marrakech (UCA) est une université marocaine publique classée par le Times Higher Education parmi les 100 meilleures universités au monde ayant moins de 50 ans d’existence. L’UCA est représentée, dans le projet AIME, par des enseignants-chercheurs du département informatique de la faculté des sciences Semlalia, premier département informatique à avoir vu le jour au Maroc dès le début des années 90. UCA est l’entité coordinatrice du projet. Ses chercheurs assurent la co-coordination des WP4 et 5, participent aux WP3 et 6 et à la co-direction de 3 thèses.
Entropie
ENTROPIE est une Unité Mixte de Recherche dont l’objectif vise à mieux comprendre le fonctionnement des écosystèmes marins et insulaires de l’Indo-Pacifique tropical dans le contexte du réchauffement climatique. L’équipe développe des programmes de recherche sur le fonctionnement des écosystèmes marins et insulaires tropicaux et sur leur évolution face aux forçages naturels et anthropiques à différentes échelles, spatiales et temporelles.
L’équipe ENTROPIE apporte son expertise en écologie marine et en intelligence artificielle, contribue à la coordination du projet, au management des données, assure la coordination des WP1, WP4 et WP6 et la co-direction de thèses ainsi que le co-encadrement.
UMMISCO
L’Unité de Modélisation Mathématique et Informatique des Systèmes Complexes (UMMISCO) est une Unité Mixte Internationale placée sous la tutelle de 7 organismes universitaires en France, au Maroc, au Sénégal, au Cameroun et au Vietnam. Les thématiques scientifiques d’UMMISCO sont dédiées à la conception d’approches et d’outils de modélisation mathématique et informatique qui permettent de mieux appréhender et comprendre les dynamiques émergentes des “systèmes complexes”, de dessiner leurs scénarios d’évolution les plus probables, et d’alimenter, in fine, la prise de décision en matière de développement durable.
UMMISCO est représentée dans l’équipe de coordination du projet, apporte son expertise en Machine learning et en Deep learning, assure la co-coordination du WP2, participe activement aux WP1, 3 et 6 et joue un rôle pivot dans le processus du montage du consortium en assurant le lien entre les équipes UMMISCO en Afrique et en France. UMMISCO participe aussi à la co-direction de plusieurs thèses.
MARBEC
La raison d’être de l’Unité Mixte de Recherche MARBEC est de produire et diffuser des connaissances, former des scientifiques et fournir des expertises dans le domaine de la biodiversité marine et ses usages, principalement en Méditerranée et dans les écosystèmes marins tropicaux. MARBEC a joué un rôle important dans le processus de montage du consortium AIME, fait partie du comité de coordination, assure la co-coordination des WP2 et 4, la co-direction de deux post-doctorants et le co-encadrement d’une thèse.
Université Yaoundé 1
L’université de Yaoundé I (UYI) née de la réforme de l’enseignement supérieur au Cameroun de 1993 est une institution publique à caractère scientifique et culturel doté de la personnalité morale. Elle est située dans la ville de Yaoundé, la capitale politique du Cameroun. Elle est composée de plusieurs grandes écoles et facultés. UY1 participe au projet AIME à travers l’équipe de recherche IDASCO du Département d’Informatique de la Faculté des Sciences. Cette équipe de recherche est constituée des membres de l’unité UMMISCO de l’IRD. L’UY1 fut le premier siège du laboratoire international LIRIMA.
UYI contribue à AIME en participant au comité de coordination, aux WP1, WP2 et WP6 et à la co-direction de thèses ainsi que le co-encadrement.
UGB
L’Université Gaston BERGER a fait le pari d’être le pôle de l’excellence en matière de projets novateurs, en adéquation avec les problématiques de développement du Sénégal et de l’Afrique. Avec son expertise en machine learning, UGB contribue aux WP3 et WP6 et à la co-direction de thèses ainsi que le co-encadrement.
UCAD
L’université Cheikh-Anta-Diop (UCAD) est la principale université de Dakar. Inaugurée en 1959 sous le nom d’Université de Dakar, l’université porte le nom de l’historien et anthropologue Cheikh Anta Diop depuis 1987. Elle accueille des étudiants de plusieurs pays africains et européens et fut fréquentée par de nombreux cadres sénégalais.
La contribution de l’UCAD à AIME consiste en la participation au comité de coordination,
la co-coordination du WP3, la participation aux WP1 et 6 et la co-direction de thèses ainsi que
le co-encadrement.
Autres partenaires
LIM – UR
L’Université de la Réunion (UR) est un établissement public français d’enseignement supérieur et de recherche situé à l’île de La Réunion au cœur de l’Océan Indien. Chaque année, elle accueille plus de 15 000 étudiants en leur proposant une offre de formation attractive et un cadre de vie agréable.
Le Laboratoire d’Informatique et de Mathématiques (LIM) de l’Université de la Réunion est une équipe d’accueil (EA2525) composée de 25 enseignants-chercheurs qui œuvrent selon trois axes dans les domaines de la didactique (EDIM), des mathématiques (MATHS) et de l’informatique et leurs applications (ITA).
Le LIM de l’UR intervient dans les WPs 3-6 en apportant son expertise de gestion des connaissances à partir d’ontologies pour l’hybridation des techniques d’IA dans le domaine de la gestion de la biodiversité des récifs, et plus particulièrement sur les coraux.
LEMAR
Le LEMAR est un laboratoire résolument interdisciplinaire qui regroupe des écologistes, des biologistes, des biogéochimistes, des chimistes, des physiciens et des juristes de l’environnement marin. Ses objectifs sont (1) de conduire des travaux sur des thématiques de recherche fondamentale ou d’importance sociétale ; (2) de contribuer à atteindre les objectifs du développement durable dans les pays du Nord comme du Sud ; (3) d’apporter des innovations en lien avec le monde économique et des résultats venant en appui aux politiques publiques ; (4) de s’engager dans les formations interdisciplinaires du domaine des sciences de la mer et du littoral.
Il participe au projet AIME par la co-coordination du WP5 sur les indicateurs juridiques de protection de l’environnement marin et par la co-tutelle d’une thèse.
