Expériences de recherche en traitement du signal

dans des systèmes physiques non linéaires


-1993 Projet de Maîtrise et Stage d'été à l'Institut de Biologie théorique, Université d'Angers.

Modélisation de la localisation d'une source sonore au moyen de capteurs acoustiques et d'un réseau de neurones à apprentissage par rétropropagation.

Cette première expérience en recherche scientifique m'a permis de prendre connaissance des bases de la méthodologie scientifique et de développer des compétences en modélisation théorique et simulation numérique de systèmes neuronaux.

-1994 Stage de DEA de 5 mois à l'Institut de Biologie Théorique de l'Université d'Angers, en collaboration avec le laboratoire de Neurophysiologie de la Faculté de Médecine d'Angers (URA CNRS).

Développement de techniques de traitement du signal, appliquées pour l'analyse de signaux neuronaux expérimentaux.

J'ai considéré dans cette étude l'activité de neurones échangeant des trains de potentiels d'action, dans lesquels j'ai cherché à déceler d'éventuelles structures, en vue d'une meilleure compréhension des capacités informationnelles des réseaux neuronaux. Les trains étudiés ont été enregistrés in vivo au Laboratoire de Neurophysiologie (URA CNRS 611) de l'Université d'Angers. Pour les analyser j'ai utilisé des techniques classiques de traitement du signal et d'autres plus récentes qui, dans leurs utilisations nouvelles en électrophysiologie, permettent d'obtenir des caractérisations plus riches. J'ai ainsi mis en oeuvre des techniques issues de la dynamique des systèmes non linéaires, de l'étude du chaos déterministe, de la géométrie fractale, ou encore des modèles de mouvements browniens fractionnaires. Ces méthodes ont permis dans certains cas de mettre en évidence, dans les signaux étudiés, des comportements qui n'apparaissent pas au moyen d'analyses conventionnelles.

-1994 Stage d'été au Laboratoire de Physiologie de l'Université du Névada, USA.

Mise en place d'une station de Patch-Clamp pour l'acquisition et le traitement de signaux électrophysiologiques du système neurovégétatif.

Ce stage m'a permis de me familiariser avec les divers appareils, techniques et procédures expérimentales mis en oeuvre en électrophysiologie pour étudier l'activité de cellules nerveuses. Il a été également l'occasion de participer aux activités d'un laboratoire américain très dynamique.

-1994/1997 Doctorat en Automatique et Informatique Appliquée

"La résonance stochastique dans la transmission non linéaire du signal" au Laboratoire d'Ingénierie des Systèmes Automatisés (LISA, Université d'Angers).

La résonance stochastique est un phénomène non linéaire qui consiste en une amélioration de la transmission d'un signal par certains systèmes non linéaires, qui est obtenue au moyen d'un ajout de bruit dans le système. J'ai contribué à l'étude de ce phénomène, à la fois par des modélisations physiques, des simulations numériques et des expérimentations sur des circuits électroniques. J'ai démontré l'application du phénomène pour la transmission de trains d'impulsions par des systèmes neuronaux soumis à du bruit. J'ai considéré successivement des bruits sous forme d'un bruit continu d'origine interne au neurone ou sous forme d'impulsions provenant de neurones environnants. J'ai enfin collaboré, au Laboratoire des Propriétés Optiques des Matériaux et Applications (POMA) de l'Université d'Angers, à la mise en place et à l'étude d'un montage laser présentant le phénomène de résonance stochastique dans la transmission d'une image Raman par un milieu non linéaire.

L'ensemble de mon travail de doctorat m'a permis de développer des compétences en : - modélisation théorique et simulation numérique, de systèmes complexes, dont neuronaux, - développement de circuits électroniques et optiques, - acquisition et traitement numériques de signaux et d'images.

Ce travail a donné lieu à des publications dans des revues internationales, à des communications dans des congrès nationaux et à une présentation lors d'une réunion du Groupe de Recherche ISIS à l'ENST en avril 1998. 


liste des publications

références

curiculum vitae