17.01.24 - Pour son édition 2023/2024 du programme « Artiste en résidence » (AiR) du Collège des Humanités intitulé « Enter the Hyper Scientific », l’EPFL a le plaisir d’accueillir trois artistes durant trois mois afin de leur permettre de visiter les laboratoires du campus et d’échanger avec les scientifiques dans le but de créer une œuvre conjuguant questions artistiques et scientifiques. Ces œuvres seront exposées dans le Pavillon A au début de l’année 2024.
Les trois artistes – Rosa Menkman, Sarah Oppenheimer et Gary Zhexi Zhang – ont eu l’occasion de s’immerger au sein de différents laboratoires et d’engager d’intenses discussions avec les chercheurs et les chercheuses de l’école. Bien que chacun-e soit venu-e à l’EPFL avec un projet initial, celui-ci a immanquablement évolué grâce aux différentes collaborations sur place. Par ailleurs, en plus d’inspirer la création d’une œuvre d’art, ces interactions ont offert aux scientifiques de l’EPFL une opportunité unique de questionner et discuter leurs recherches à travers le point de vue et la pensée des artistes. Le résultat de ces échanges sera exposé début 2024 dans le Pavillon A de l’EPFL via différents dispositifs dont la vidéo, un assemblage de médias ou encore des installations architecturales, commençant par l’exposition de Sarah Oppenheime le 18 Janvier. « La présence d’un-e artiste nous aide à envisager notre travail différemment » Sarah Oppenheimer est une « manipulatrice d’architecture » états-unienne qui crée des installations interactives et mobiles actionnées par des dispositifs mécaniques cachés. Durant sa résidence, elle a travaillé avec le Pr. Dario Floreano du Laboratory of Intelligent Systems (LIS) où elle a établi son studio. « Cela a été profondément stimulant tant du point de vue créatif qu’intellectuel » raconte Oppenheimer. « Mon immersion dans ce laboratoire, les nombreuses rencontres, conversations et collaborations ont toutes contribué à me nourrir. C’est un incroyable terrain de jeu potentiel ! ». Oppenheimer estime que son séjour au laboratoire l’a aidée à développer et à modifier le système architectural qu’elle exposera en janvier 2024. A son arrivée, son intention était de développer un réseau tactile et pneumatique. Son séjour lui a permis de découvrir de nouveaux matériaux et a modifié sa perception des robots, passant de l’idée d’outils de fabrication imposants à des systèmes beaucoup plus légers, mobiles et collaboratifs. « Mon travail étudie la manipulation humaine des environnements construits » explique-t-elle. « Les recherches du LIS dans le biomimétisme et les réseaux intégrés ont changé ma compréhension des interactions humain/espace et humain/humain. » Floreano a également trouvé la présence d’Oppenheimer au sein du laboratoire particulièrement importante dans la mesure où elle a intégré les étudiants à son projet, régulièrement participé aux réunions hebdomadaires du laboratoire, fourni de précieuses suggestions et posé des questions inattendues. « Je pense que la science est semblable à l’art en ce sens que les découvertes importantes nécessitent parfois de la créativité pour trouver des solutions nouvelles, relier des domaines apparemment différents et remettre en question les méthodes et les connaissances établies », indique-t-il. « Les procédés mentaux, sociaux et culturels qui mènent aux découvertes créatives sont régulièrement incompris et délibérément ignorés dans les rapports scientifiques, mais il est important de les cultiver et la collaboration avec une artiste en résidence peut être un moyen efficace d’y parvenir. Avoir Sarah au sein de notre laboratoire nous aide à percevoir notre travail différemment. » L’exposition « N-03X67 » de Sarah Oppenheimer se tiendra au Pavillon A de l’EPFL du 18 janvier au 18 février 2024. Le vernissage aura lieu le 18 janvier à 18 heures. « Avancer dans un futur où la spéculation et la pollution dégradent la réalité » L’artiste néerlandaise Rosa Menkman a été invitée à l’EPFL sur la base d’une proposition intitulée « Im/possible rainbows and unnamed colours ». Elle s’est rapprochée des scientifiques de CLIMACT (Center for Climate Impact and Action) et a collaboré avec le Dr. Edward Andò du Center for Imaging. Une collaboration qui marque d’ailleurs la deuxième participation consécutive d’Andò et du Center for Imaging au programme AiR, illustrant la valeur attribuée à la collaboration entre artistes et scientifiques. © Rosa Menkman « Considérant l’art comme un moyen de comprendre le monde de plus en plus technologique qui nous entoure, j’espère que nous pourrons soit inspirer des sujets qui méritent d’être discutés et mis en lumière, soit fournir des outils matériels ou logiciels pour aider à concrétiser une vision artistique existante », explique Andò. Menkman et Andò ont exploré les défis auxquels l’intelligence artificielle générative est confrontée lorsqu’il s’agit de faire la distinction entre les représentations symboliques - telles que les émojis arc-en-ciel - et les représentations réelles et naturelles des arcs-en-ciel. Cette difficulté conduit à une représentation « polluée » par l’IA, où la véritable essence des arcs-en-ciel n’est pas correctement capturée ou distinguée de leurs équivalents symboliques. Avec CLIMACT, Menkman a eu l’occasion d’échanger avec des scientifiques à propos de la manière dont le changement climatique et la pollution pourraient influencer à terme les futurs arcs-en-ciel : « Ce qui m’a stupéfaite, c’est le fait que des niveaux élevés de pollution puissent modifier la capacité de l’atmosphère à créer des arcs-en-ciel » rapporte l’artiste. « Un changement qui peut mener à une transformation des couleurs observables dans ces derniers et in fine nous conduire vers une nouvelle compréhension de la manière dont ils peuvent être représentés. » L’exposition présentera une installation vidéo inspirée des dialogues pratiques et spéculatifs de Menkman au Center for Imaging et à CLIMACT et posera la question suivante : et si l’IA ne parvenait pas à faire la distinction entre le symbolique et le réel, alors même que les phénomènes naturels perdent le marqueurs visuels distincts qui permettent de les reconnaître ? « J’entrevois un futur dans lequel la double dégradation et distorsion de la représentation d’un arc-en-ciel est devenue réalité. Dans ce futur, un-e archéologue des médias est obligé-e de passer au crible de nombreuses images et perspectives afin de reconstituer l’essence de ce qu’était autrefois un arc-en-ciel afin de comprendre comment son image a changé. » La proposition de Rosa Menkman intitulée « A Map of Lost and Unnamed Colours » sera exposée du 22 février au 17 mars 2024 dans le Pavillon A de l’EPFL. Le vernissage aura lieu le 22 février à 18 heures. Jouer avec une version non-intuitive de la réalité. Gary Zhexi Zhang est un artiste et écrivain sino-britannique dont le travail interroge l’histoire des catégories conceptuelles qui composent notre réalité et les temporalités de spéculation où ces catégories commencent à échouer et où les paradigmes changent. © Gary Zhexi Zhang Il est venu à l’EPFL avec l’idée d’explorer la manière dont les structures du temps peuvent être pensées et représentées et comment la narration joue avec cette version non-intuitive de la réalité. Il a nommé son projet : « The Inadequacy of Grammar » en référence au physicien Carlo Rovelli. « Le projet s’est un peu élargi au gré des rencontres avec les scientifiques de l’EPFL et de l’approfondissement de ma connaissance de l’histoire de la perception » explique Zhang. « Je m’intéresse de plus en plus non seulement à notre perception de la réalité, mais aussi à la façon dont nous modélisons le monde entre une réalité physique matérielle, notre corps comme appareil sensoriel, et un monde de représentations mentales, ainsi qu’à la façon dont ce feedback loop fonctionne. » A cette fin, Zhang a exploré différentes formes de perception du temps, regardant notamment du côté de la chronobiologie et des temporalités multiples. Il a pour cela principalement travaillé avec le Pr. Michael Herzog du laboratoire de Psychophysique qui étudie la manière dont les humains expérimentent la réalité externe. Pour Zhang, ses conversations avec Herzog ont montré à quel point l’expérience humaine est construite ou intégrée dans le cerveau. Pour Herzog, l’expérience a été « très plaisante et source d’inspiration mutuelle ». L’installation de Zhang se composera d’un dispositif vidéo illustrant comment un récit cinématique peut être modulé et déconstruit. L’exposition de l’artiste intitulée « The Inadequacy of Grammar » se tiendra du 22 février au 17 mars au Pavillon A de l’EPFL. Le vernissage aura lieu le 22 février à 18 heures. Stephanie Parker
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17.01.24 - Pour son édition 2023/2024 du programme « Artiste en résidence » (AiR) du Collège des Humanités intitulé « Enter the Hyper Scientific », l’EPFL a le plaisir d’accueillir trois artistes durant trois mois afin de leur permettre de visiter les laboratoires du campus et d’échanger avec les scientifiques dans le but de créer une œuvre conjuguant questions artistiques et scientifiques. Ces œuvres seront exposées dans le Pavillon A au début de l’année 2024.
Les trois artistes – Rosa Menkman, Sarah Oppenheimer et Gary Zhexi Zhang – ont eu l’occasion de s’immerger au sein de différents laboratoires et d’engager d’intenses discussions avec les chercheurs et les chercheuses de l’école. Bien que chacun-e soit venu-e à l’EPFL avec un projet initial, celui-ci a immanquablement évolué grâce aux différentes collaborations sur place. Par ailleurs, en plus d’inspirer la création d’une œuvre d’art, ces interactions ont offert aux scientifiques de l’EPFL une opportunité unique de questionner et discuter leurs recherches à travers le point de vue et la pensée des artistes. Le résultat de ces échanges sera exposé début 2024 dans le Pavillon A de l’EPFL via différents dispositifs dont la vidéo, un assemblage de médias ou encore des installations architecturales, commençant par l’exposition de Sarah Oppenheime le 18 Janvier. « La présence d’un-e artiste nous aide à envisager notre travail différemment » Sarah Oppenheimer est une « manipulatrice d’architecture » états-unienne qui crée des installations interactives et mobiles actionnées par des dispositifs mécaniques cachés. Durant sa résidence, elle a travaillé avec le Pr. Dario Floreano du Laboratory of Intelligent Systems (LIS) où elle a établi son studio. « Cela a été profondément stimulant tant du point de vue créatif qu’intellectuel » raconte Oppenheimer. « Mon immersion dans ce laboratoire, les nombreuses rencontres, conversations et collaborations ont toutes contribué à me nourrir. C’est un incroyable terrain de jeu potentiel ! ». Oppenheimer estime que son séjour au laboratoire l’a aidée à développer et à modifier le système architectural qu’elle exposera en janvier 2024. A son arrivée, son intention était de développer un réseau tactile et pneumatique. Son séjour lui a permis de découvrir de nouveaux matériaux et a modifié sa perception des robots, passant de l’idée d’outils de fabrication imposants à des systèmes beaucoup plus légers, mobiles et collaboratifs. « Mon travail étudie la manipulation humaine des environnements construits » explique-t-elle. « Les recherches du LIS dans le biomimétisme et les réseaux intégrés ont changé ma compréhension des interactions humain/espace et humain/humain. » Floreano a également trouvé la présence d’Oppenheimer au sein du laboratoire particulièrement importante dans la mesure où elle a intégré les étudiants à son projet, régulièrement participé aux réunions hebdomadaires du laboratoire, fourni de précieuses suggestions et posé des questions inattendues. « Je pense que la science est semblable à l’art en ce sens que les découvertes importantes nécessitent parfois de la créativité pour trouver des solutions nouvelles, relier des domaines apparemment différents et remettre en question les méthodes et les connaissances établies », indique-t-il. « Les procédés mentaux, sociaux et culturels qui mènent aux découvertes créatives sont régulièrement incompris et délibérément ignorés dans les rapports scientifiques, mais il est important de les cultiver et la collaboration avec une artiste en résidence peut être un moyen efficace d’y parvenir. Avoir Sarah au sein de notre laboratoire nous aide à percevoir notre travail différemment. » L’exposition « N-03X67 » de Sarah Oppenheimer se tiendra au Pavillon A de l’EPFL du 18 janvier au 18 février 2024. Le vernissage aura lieu le 18 janvier à 18 heures. « Avancer dans un futur où la spéculation et la pollution dégradent la réalité » L’artiste néerlandaise Rosa Menkman a été invitée à l’EPFL sur la base d’une proposition intitulée « Im/possible rainbows and unnamed colours ». Elle s’est rapprochée des scientifiques de CLIMACT (Center for Climate Impact and Action) et a collaboré avec le Dr. Edward Andò du Center for Imaging. Une collaboration qui marque d’ailleurs la deuxième participation consécutive d’Andò et du Center for Imaging au programme AiR, illustrant la valeur attribuée à la collaboration entre artistes et scientifiques. © Rosa Menkman « Considérant l’art comme un moyen de comprendre le monde de plus en plus technologique qui nous entoure, j’espère que nous pourrons soit inspirer des sujets qui méritent d’être discutés et mis en lumière, soit fournir des outils matériels ou logiciels pour aider à concrétiser une vision artistique existante », explique Andò. Menkman et Andò ont exploré les défis auxquels l’intelligence artificielle générative est confrontée lorsqu’il s’agit de faire la distinction entre les représentations symboliques - telles que les émojis arc-en-ciel - et les représentations réelles et naturelles des arcs-en-ciel. Cette difficulté conduit à une représentation « polluée » par l’IA, où la véritable essence des arcs-en-ciel n’est pas correctement capturée ou distinguée de leurs équivalents symboliques. Avec CLIMACT, Menkman a eu l’occasion d’échanger avec des scientifiques à propos de la manière dont le changement climatique et la pollution pourraient influencer à terme les futurs arcs-en-ciel : « Ce qui m’a stupéfaite, c’est le fait que des niveaux élevés de pollution puissent modifier la capacité de l’atmosphère à créer des arcs-en-ciel » rapporte l’artiste. « Un changement qui peut mener à une transformation des couleurs observables dans ces derniers et in fine nous conduire vers une nouvelle compréhension de la manière dont ils peuvent être représentés. » L’exposition présentera une installation vidéo inspirée des dialogues pratiques et spéculatifs de Menkman au Center for Imaging et à CLIMACT et posera la question suivante : et si l’IA ne parvenait pas à faire la distinction entre le symbolique et le réel, alors même que les phénomènes naturels perdent le marqueurs visuels distincts qui permettent de les reconnaître ? « J’entrevois un futur dans lequel la double dégradation et distorsion de la représentation d’un arc-en-ciel est devenue réalité. Dans ce futur, un-e archéologue des médias est obligé-e de passer au crible de nombreuses images et perspectives afin de reconstituer l’essence de ce qu’était autrefois un arc-en-ciel afin de comprendre comment son image a changé. » La proposition de Rosa Menkman intitulée « A Map of Lost and Unnamed Colours » sera exposée du 22 février au 17 mars 2024 dans le Pavillon A de l’EPFL. Le vernissage aura lieu le 22 février à 18 heures. Jouer avec une version non-intuitive de la réalité. Gary Zhexi Zhang est un artiste et écrivain sino-britannique dont le travail interroge l’histoire des catégories conceptuelles qui composent notre réalité et les temporalités de spéculation où ces catégories commencent à échouer et où les paradigmes changent. © Gary Zhexi Zhang Il est venu à l’EPFL avec l’idée d’explorer la manière dont les structures du temps peuvent être pensées et représentées et comment la narration joue avec cette version non-intuitive de la réalité. Il a nommé son projet : « The Inadequacy of Grammar » en référence au physicien Carlo Rovelli. « Le projet s’est un peu élargi au gré des rencontres avec les scientifiques de l’EPFL et de l’approfondissement de ma connaissance de l’histoire de la perception » explique Zhang. « Je m’intéresse de plus en plus non seulement à notre perception de la réalité, mais aussi à la façon dont nous modélisons le monde entre une réalité physique matérielle, notre corps comme appareil sensoriel, et un monde de représentations mentales, ainsi qu’à la façon dont ce feedback loop fonctionne. » A cette fin, Zhang a exploré différentes formes de perception du temps, regardant notamment du côté de la chronobiologie et des temporalités multiples. Il a pour cela principalement travaillé avec le Pr. Michael Herzog du laboratoire de Psychophysique qui étudie la manière dont les humains expérimentent la réalité externe. Pour Zhang, ses conversations avec Herzog ont montré à quel point l’expérience humaine est construite ou intégrée dans le cerveau. Pour Herzog, l’expérience a été « très plaisante et source d’inspiration mutuelle ». L’installation de Zhang se composera d’un dispositif vidéo illustrant comment un récit cinématique peut être modulé et déconstruit. L’exposition de l’artiste intitulée « The Inadequacy of Grammar » se tiendra du 22 février au 17 mars au Pavillon A de l’EPFL. Le vernissage aura lieu le 22 février à 18 heures. Stephanie Parker
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16.01.24 - Le Parlement fédéral a accepté de dépenser 5,3 milliards de francs dans 6 projets autoroutiers. Des organisations ont déposé un référendum et le peuple suisse votera. Vincent Kaufmann, professeur au Laboratoire de sociologie urbaine, en détaille les enjeux et ne cache pas que plus on construit de routes, plus il y a de trafic.
Lire le texte ici, ici, ici et ici.
16.01.24 - Prenez soin de vous et adoptez les bons gestes de protection : Désinfectez-vous les mains Respectez une distance de 1.5m entre vous Portez un masque en cas de symptômes Restez à la maison en cas de symptômes
16.01.24 - Renate Albrecher du Laboratoire de sociologie urbaine (LaSUR) de l’EPFL, également directrice de l’Association "Bankkultur", parle de ses recherches sur les bancs publics dans un podcast de la NZZ. (dès 43:19)
Écouter ici ou ici.
16.01.24 - Comment sera notre mobilité dans 30 ans? Le Nouvelliste se prête au jeu de la fiction dans la gare de Perroy. L’EPFL n’a pas attendu pour se pencher sur la question déjà en 2014, avec le projet Post Car World. Vincent Kaufmann, professeur au Laboratoire de sociologie urbaine, qui a participé au projet, voit l’avenir de la voiture hors de la ville, reléguée à un rôle de navette des zones rurales aux points de transfert de mobilité.
Lire le texte ici.
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16.01.24 - Réutiliser des dalles en béton, des murs ou encore des poutres en bois ou acier : le professeur Corentin Fivet, arrivé à l’EPFL en 2016, est un pionnier du domaine. Il reprendra les rênes du Smart Living Lab ce printemps, alors que le centre fêtera son 10e anniversaire.
Lorsque Corentin Fivet est arrivé du MIT à EPFL Fribourg en 2016, en tant que professeur assistant tenure track, son domaine de recherche était en friche. « La revue de la littérature dans le domaine était brève : il n’y avait quasiment rien », sourit-il. Réemployer les matériaux porteurs dans le domaine de la construction n’était pas encore l’évidence reconnue aujourd’hui. Alors qu’il posait les premiers jalons de son domaine d’étude, le Smart Living Lab était à peine plus avancé. Quelques groupes de recherche de ce centre, où collaborent des laboratoires de l’EPFL, de la Haute école d’ingénierie et d’architecture (HEIA) ainsi que de l’Université de Fribourg, autour de l’environnement bâti de demain, s’étaient installés progressivement dans l’immense espace de la Halle bleue. « Ces dix ans sont symboliques. Prendre le poste de directeur académique de ce campus qui compte aujourd’hui douze laboratoires et de nombreuses réalisations, parfois au rayonnement international, représente le début d’un nouveau cycle », souligne Corentin Fivet, dont les recherches avec son équipe du Laboratoire d’exploration structurale (SXL) commencent à faire des émules. Réutiliser les éléments porteurs présente de nombreux avantages notamment en réduisant drastiquement la génération de gaz à effet de serre, la quantité de déchets, ainsi que l’utilisation de matières premières et de ressources énergétiques Corentin Fivet, responsable du Laboratoire d’exploration structurale et futur directeur du Smart Living Lab L’architecture à base de matériaux de réemploi, un domaine en plein essor Le fait de réutiliser les matériaux de construction n’est pas nouveau. « On en trouve de tout temps, car les matériaux neufs étaient très chers et ceux anciens étaient de bonne qualité », souligne Corentin Fivet. Mais dans la construction moderne, le réemploi des éléments porteurs reste encore une exception, malgré le fait que la plupart des bâtiments sont démolis alors que leurs composants sont en excellent état. « Les réutiliser présente de nombreux avantages notamment en réduisant drastiquement la génération de gaz à effet de serre, la quantité de déchets, ainsi que l’utilisation de matières premières et de ressources énergétiques », souligne-t-il. Soutenu par les recherches effectuées au sein de sa chaire de professeur à la Faculté de l’environnement naturel, architectural et construit (ENAC), il se positionne comme leader mondial de ce domaine de recherche émergent. Nécessitant une réforme en profondeur de la manière de concevoir les bâtiments, il sait que le réemploi des éléments porteurs va prendre encore du temps à s’imposer. « Pour garantir l’application à grande échelle de cette stratégie phare de l’économie circulaire, Il faut par exemple revoir tout le cycle de travail dès les premières ébauches de dessin afin d’y intégrer les éléments existants, dont la connaissance des propriétés est souvent lacunaire. Il y a également une nécessité de développer de nouvelles méthodes de calcul ainsi que des processus de construction et de déconstruction différents. » C’est grâce à un cursus hybride entre architecture et génie civil effectué à l’Université de Louvain, en Belgique, que le futur directeur académique du Smart Living Lab a jeté les premiers ponts entre ces deux domaines. « Je jongle avec l’expertise de l’architecte, consistant à identifier les bonnes questions à poser, et celle de l’ingénieur, consistant à y répondre efficacement », sourit-il. « Cette interdisciplinarité reste au cœur de mon laboratoire où se côtoient des scientifiques de ces deux cursus. Les discussions entre les différentes disciplines font émerger des approches disruptives et à la cohérence solide ». On se souvient ces dernières années, entre autres, des réalisations expérimentales les plus visuelles de son Laboratoire d’eXploration Structurale (SXL) : une passerelle fabriquée grâce à des morceaux de dalles sciés sur place, percés et assemblés grâce à des câbles de précontrainte ou une dalle faite de béton de réemploi, afin de démontrer la faisabilité technique et la viabilité économique du réemploi des éléments issus du sciage de bâtiments en béton armé. Construction de la passerelle © 2021 EPFL Davantage de formation continue Déjà membre du comité directeur, Corentin Fivet a pu suivre toute la croissance du Smart Living Lab sous la direction académique de Marilyne Andersen. « Elle a initié les premières discussions ayant mené à la création du Smart Living Lab en 2014. Sous son impulsion, de nombreux projets ont eu un fort retentissement, à l’image du NeighbourHub, maison solaire lauréate de nombreux prix lors de la compétition internationale Solar Decathlon à Denver (USA) en 2017. Reconstruite à Fribourg, elle est actuellement utilisée comme activatrice de vie sociale au sein du quartier Bluefactory. D’autres initiatives transversales ont également vu le jour sous sa direction, comme le groupe Building2050, auteur des recherches ayant soutenu la conception du futur bâtiment du Smart Living Lab, ou plus récemment, comme le projet d’envergure suisse "SWICE". Ce dernier – coordonné par l’EPFL et au bénéfice d’un important financement de l’Office fédéral de l’énergie – vise à identifier et à quantifier le potentiel d’économie d’énergie et les possibilités d’amélioration de la qualité de vie qui peuvent émerger des futurs scénarios urbains. » Notons encore "ARC-HEST", un programme d’échange d’étudiantes et étudiants en master, qui tisse des liens étroits avec la Corée du Sud. Corentin Fivet reprendra la direction académique du Smart Living Lab le 1er Avril 2024, aux côtés de Martin Gonzenbach qui en garde la direction opérationnelle. Cherchant à compléter l’ambition du Smart Living Lab consistant à pousser vers l’avant le domaine de la durabilité et du bien-être dans l’environnement bâti, un des premiers projets de Corentin Fivet consistera à renforcer l’offre de formation continue pour les architectes, ingénieures et ingénieurs civils, responsables d’opérations de construction et gestionnaires de parc immobilier. « Beaucoup ont la volonté de s’adapter, de modifier leurs réflexes et leurs pratiques, mais il leur manque un savoir-faire actualisé et des clefs pour mettre cela en œuvre au quotidien ». Ces formations auront également pour but de créer des synergies et des discussions autour de ces sujets d’actualité parmi les professionnels. Corentin Fivet se réjouit également des collaborations possibles entre les laboratoires des trois institutions partenaires : l’EPFL, la HEIA et l’Uni de Fribourg. « C’est une proximité unique dont la complémentarité entre recherches appliquées et recherches fondamentales est à faire fructifier ». Afin d’élargir encore le spectre des recherches autour de ces défis contemporains, de nouvelles chaires de l’EPFL devraient voir le jour ces prochaines années à Fribourg.
Cécilia Carron
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16.01.24 - Débris flottant sur l’océan, déforestation ou encore cartographie des zones urbaines : un programme permet d’entrainer, sur la base de quelques images seulement, un réseau neuronal qui discrimine très rapidement de nouveaux éléments sur des données issues de satellites ou de drones.
Étudier des populations d’animaux, quantifier la végétation, mettre en évidence les déchets flottant à la surface des océans, surveiller l’évolution des glaciers…, les images prises par des drones ou des satellites fournissent une mine d’informations inépuisable pour mieux comprendre les phénomènes qui s’opèrent à la surface du globe. Des réseaux de neurones sont capables de repérer et classifier les éléments souhaités après avoir été entrainés par des spécialistes. « Mais aucun programme ne permet de faire passer rapidement l’IA de la reconnaissance d’un débris à celle d’un arbre ou d’un bâtiment », souligne Devis Tuia, professeur de l’EPFL. « Les chercheurs doivent actuellement recommencer l’apprentissage pour chaque nouveau sujet en lui fournissant de grandes quantités de données de terrain ». Avec ses collègues du Laboratoire de science computationnelle pour l’environnement et l’observation de la Terre, ainsi que des scientifiques de l’université de Wageningen (NL), du MIT , de Yale et du centre de recherche de Jülich (D), il a développé un système d’apprentissage caméléon, METEOR, capable de passer d’un type d’objet à l’autre sur la base d’une poignée d’images. Nous avons développé des algorithmes et des techniques qui permettent aux modèles de généraliser à partir des expériences antérieures et d’appliquer ces connaissances à de nouvelles situations Marc Rußwurm Quatre ou cinq images de bonne qualité suffisent à re-entrainer le système pour une nouvelle tâche Les tâches de reconnaissance d’images effectuées par des intelligences artificielles de type réseaux neuronaux permettent de faire en un clin d’œil le travail de classification qui prendrait des heures à des humains. Ces programmes se basent sur des données d’entraînement annotées par des humains pour apprendre et améliorer leur précision au fur et à mesure. Un arbre ou un bâtiment par exemple peuvent avoir des représentations très différentes selon la région d’où les données sont tirées. Une grande quantité d’images du même élément pris dans différentes conditions est donc en principe nécessaire pour assurer une bonne fiabilité. « Pourtant pour de nombreux problèmes en sciences de l’environnement, il n’est pas possible d’obtenir un paquet de données suffisamment large. Par exemple lorsqu’il s’agit d’un problème local comme la disparition d’une espèce d’arbres spécifique à cet endroit ou le repérage de débris dans l’océan qui sont partout, mais peu nombreux si on regarde le problème d’un point de vue statistique », constate Marc Rußwurm, ancien post-doctorant de l’EPFL, aujourd’hui professeur assistant à l’Université de Wageningen (Pays-Bas). L’autre point d’achoppement pour l’apprentissage est l’adaptation de l’IA a des résolutions spatiales et des bandes spectrales différentes, ainsi qu’au type d’appareil (par exemple satellites ou drones). METEOR est un système adaptable, capable de méta-apprentissage : il prend des raccourcis en se basant sur des tâches préalables déjà réussies dans d’autres contextes. « Nous avons développé des algorithmes et des techniques qui permettent aux modèles de généraliser à partir des expériences antérieures et d’appliquer ces connaissances à de nouvelles situations », explique le chercheur. Pour une nouvelle recherche, quatre ou cinq images de bonne qualité suffisent à rendre le modèle suffisamment fiable. © 2023 Marc Rußwurm Un modèle qui se joue des différences de résolution Pour tester les capacités de leur programme, les scientifiques ont modifié une IA existante, entraînée à classifier l’occupation du sol à l’échelle mondiale, pour la rendre capable de résoudre cinq tâches très différentes avec une phase d’apprentissage minimale : repérer la couverture végétale en Australie, différencier des zones de déforestation dans la forêt tropicale au Brésil, détecter les changements survenus à Beyrouth entre avant et après l’explosion qui s’est produite en 2020, repérer des débris marins dans l’océan et classer des zones urbaines en différents types d’utilisation du sol (zones industrielles, commerciales et résidentielles denses, moyennes et peu denses), à chaque fois sur la base d’une petite quantité d’ images, mélangées entre haute résolution et images satellites selon le problème considéré. « Pour ces tâches où le nombre de données est limité, les résultats sont dans tous les cas de figure comparables aux mêmes données traitées sur des programmes longuement entrainés », note-t-il. Dans le futur, les chercheurs souhaitent entrainer l’IA de base sur une multitude de tâches, afin qu’elle perfectionne encore ses pouvoirs de camaléon. Elle pourra ainsi s’adapter encore plus facilement à d’innombrables tâches de reconnaissance. D’autre part, l’intégrer dans un domaine d’interaction avec les humains où ce sont ces derniers qui cliquent sur quelques images de bonne qualité proposées par le système permettrait aussi une amélioration. « Comme le système ne voit que quelques images, la pertinence de ces dernières est très importante », précise Marc Rußwurm. Cécilia Carron
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15.01.24 - Le Centre de langues propose des modules toutes compétences et spécifiques pendant le semestre de printemps 2023-2024.
Inscriptions en ligne depuis notre site internet jusqu’au 20 février 2024.
Accès direct à l’inscription
INSCRIPTIONS - SEMESTRE DE PRINTEMPS 2023-2024 Le Centre de langues propose des modules toutes compétences et spécifiques pendant le semestre de printemps 2023-2024. Inscriptions en ligne depuis notre site internet jusqu’au 20 février 2024. Allemand - Anglais - Français - Italien Pour tout renseignement et/ou pour rencontrer un·e enseignant·e pour conseil, la réception du Centre de langues sera ouverte : Du lundi 12 février au mardi 20 février 2024 : 10h00 à 13h00 Le Centre de langues propose différentes formations : Modules toutes compétences - niveaux débutant à avancé Modules compétences spécifiques - axés sur des compétences particulières (rédaction, expression orale, prononciation, etc.) Modules à la préparation d’examen externe - TOEFL (Test of English as a Foreign Language), C1 Advanced en apprentissage individuel, C2 Proficiency en apprentissage individuel Apprentissage autonomie guidée - travail à l’Espace multimédia pour l’apprentissage personnalisé avec le soutien d’un tuteur Apprentissage individuel libre - Tandem, e-Tandem Pour les collaborateur.trices EPFL, veuillez consulter les tarifs sur notre site internet. La validation des autorisations se fait de manière électronique et est obligatoire avant la fin du délai d’inscription, soit le 20 février 2024. Pour les modules de chinois, espagnol, russe et suisse allemand, adressez-vous au Centre de langues UNIL. Nous sommes à votre disposition pour tout renseignement supplémentaire. Raquel Ibarra
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15.01.24 - Des chercheuses et chercheurs de l’EPFL et de l’Institut Max Planck ont associé l’optique non linéaire et la microscopie électronique, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives dans l’étude des matériaux et le contrôle des faisceaux d’électrons.
Lorsque la lumière traverse un matériau, elle se comporte souvent de manière imprévisible. Ce phénomène fait l’objet d’un domaine d’étude à part entière appelé «optique non linéaire». Celle-ci fait désormais partie intégrante des progrès technologiques et scientifiques, depuis le développement des lasers et la métrologie des fréquences optiques jusqu’à l’astronomie des ondes gravitationnelles et la science de l’information quantique. De plus, ces dernières années, l’optique non linéaire a été utilisée dans le traitement des signaux optiques, les télécommunications, la détection, la spectroscopie, la détection de la lumière et la télémétrie. Toutes ces applications impliquent la miniaturisation de dispositifs qui manipulent la lumière de manière non linéaire sur une petite puce, permettant ainsi des interactions lumineuses complexes à l’échelle d’une puce. Récemment, une équipe de scientifiques de l’EPFL et de l’Institut Max Planck a introduit des phénomènes optiques non linéaires dans un microscope électronique en transmission (MET). À la place de la lumière, ce type de microscope utilise des électrons pour l’imagerie. L’étude a été menée par le professeur Tobias J. Kippenberg de l’EPFL et le professeur Claus Ropers, directeur de l’Institut Max Planck de sciences multidisciplinaires. Elle a été publiée dans la revue Science. Schéma de l’expérience. Des motifs lumineux spatiotemporels non linéaires dans un microrésonateur à base de puce photonique modulent le spectre d’un faisceau d’électrons libres dans un microscope électronique en transmission. Crédit: Yang et al. DOI: 10.1126/science.adk2489 Les «solitons de Kerr» sont au centre de cette étude. Il s’agit d’ondes lumineuses qui conservent leur forme et leur énergie lorsqu’elles se déplacent dans un matériau, à la manière d’une vague de surf parfaite traversant l’océan. Dans cette étude, on a utilisé un type particulier de solitons de Kerr appelés «dissipatifs». Ces derniers sont des impulsions lumineuses stables et localisées qui durent des dizaines de femtosecondes (un quadrillionième de seconde) et se forment spontanément dans le microrésonateur. Les solitons de Kerr dissipatifs peuvent également interagir avec les électrons, d’où leur importance cruciale dans cette étude. Les chercheuses et chercheurs ont formé des solitons de Kerr dissipatifs à l’intérieur d’un microrésonateur photonique, une minuscule puce qui piège et fait circuler la lumière à l’intérieur d’une cavité réfléchissante, créant ainsi les conditions parfaites pour ces ondes. «Nous avons généré divers motifs lumineux spatiotemporels non linéaires dans le microrésonateur piloté par un laser à ondes continues, explique Yujia Yang, chercheur de l’EPFL et directeur de l’étude. Ces motifs lumineux ont interagi avec un faisceau d’électrons traversant la puce photonique et ont laissé des empreintes dans le spectre électronique.» Puce photonique utilisée dans cette étude, montée sur un porte-échantillon de microscope électronique en transmission et équipée de fibres optiques. Crédit: Yang et al. DOI: 10.1126/science.adk2489 Plus précisément, l’approche a démontré le couplage entre les électrons libres et les solitons de Kerr dissipatifs, ce qui a permis aux chercheuses et chercheurs de sonder la dynamique des solitons dans la cavité du microrésonateur et d’effectuer une modulation ultrarapide des faisceaux d’électrons. «Notre capacité à générer des solitons de Kerr dissipatifs (DKS) dans un MET élargit le champ d’utilisation des peignes de fréquences basés sur microrésonateur à des domaines inexplorés», déclare Tobias J. Kippenberg. «L’interaction entre les électrons et les DKS pourrait permettre la microscopie électronique ultrarapide à taux de répétition élevé et la création d’accélérateurs de particules grâce à une petite puce photonique.» Claus Ropers ajoute: «Nos résultats montrent que la microscopie électronique pourrait être une technique efficace pour sonder la dynamique optique non linéaire à l’échelle nanométrique. Cette technique non invasive permet d’accéder directement au champ intracavité, ce qui est déterminant pour comprendre la physique optique non linéaire et développer des dispositifs photoniques non linéaires.» Les puces photoniques ont été fabriquées au Centre de MicroNanoTechnologie (CMi) et dans la salle blanche de l’Institut de physique de l’EPFL. Les expériences ont été menées au laboratoire de microscopie électronique à transmission ultrarapide (UTEM) de Göttingen. Autres contributeurs Centre pour les sciences et l’ingénierie quantiques de l’EPFL Nik Papageorgiou
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