Tremplin Carnot Interfaces | Analyse topologique des données 3D
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Analyse topologique des données 3D avec Julien Tierny, LIP6

Julien Tierny, chercheur en topologie 3D

Analyse topologique des données 3D avec Julien Tierny, LIP6

Votre parcours jusqu’à Sorbonne Université ?

J’ai fait une école d’ingénieur, parcours informatique/mathématiques. Ensuite, j’ai effectué une thèse sur l’analyse géométrique de données 3D ; à ce moment-là, l’analyse topologique commençait tout juste à être utilisée. J’ai aussi travaillé quelques années aux Etats-Unis où j’ai pu accroître mes compétences sur le sujet. Puis, je suis devenu chargé de recherche au CNRS, et je suis aujourd’hui en poste à Sorbonne Université. J’encadre actuellement des étudiants de M2, des doctorants et des post-doctorants. Ensemble, nous développons une bibliothèque qui reprend tous nos travaux: Topology Toolkit. J’ai souhaité rejoindre l’université afin de pouvoir travailler avec des gens qui ont des problématiques se rapportant à l’analyse et la visualisation de données notamment en chimie, en mathématiques, ou encore en astrophysique pour synthétiser et analyser leurs nombreuses données.

En quoi consiste l’analyse topologique de données 3D ?

D’abord, il y a deux grands types de données : les données synthétiques (calculées par ordinateur) et les données obtenues grâce à des appareils de mesure comme un scanner, une IRM etc… Dans le contexte actuel, nous avons des données qui sont de plus en plus nombreuses et de plus en plus précises. Il faut pouvoir analyser toutes ces informations afin d’en isoler les renseignements pertinents. La difficulté de la démarche consiste donc à extraire la substantifique moelle des données. Les algorithmes d’analyse topologique permettent de capturer la structure d’un objet afin d’extraire cette substantifique moelle. L’analyse topologique peut se faire avec un nombre de dimensions arbitraire. Je travaille, pour ma part, sur des données ayant déjà une existence en 3 dimensions à la base.

Dans quels domaines peut s’appliquer ce type d’analyse 3D ?

Je travaille, par exemple, avec des entreprises et des personnes qui conçoivent des codes de simulations dans les domaines de la science du climat, en chimie – avec l’interaction d’atome-, en astrophysique – pour modéliser la répartition de la matière dans l’univers-, en géophysique – pour analyser la viscosité des plaques tectoniques. Nos algorithmes permettent d’analyser les données de nombreuses applications très concrètes depuis la simulation des interactions océan-climat, jusqu’à la détection de tourbillons dans la mer ou encore l’observation 3D des cellules d’un muscle.

Un projet ?

En ce moment, je travaille sur un projet à long terme pour au moins 5 ans. Le but ? Définir des outils topologiques statistiques permettant de reconnaître les données les plus pertinentes, les plus représentatives dans une masse d’information. Ce travail a été entamé dans le cadre du projet AVIDO, en partenariat avec EDF, Total, Kitware et l’INRIA, portant sur l’analyse de données d’ensemble et sur lequel nous travaillons au LIP6 avec un ingénieur et deux doctorants en thèse CIFRE (Kitware et Total).