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In this document, we detail 15 years of activities; first as a PhD student (2005-2008), then as an assistant professor (2008-2011) and finally as a lecturer (since 2011) at the University of Corsica. We describe our contributions, our research projects, our administrative and teaching activities.The main aim of our thesis work (Bisgambiglia (2008)) was to take into account imprecise data in a modeling and simulation process. They led to a proposal for the integration of the Fuzzy-Set theory, in- troduced by Zadeh (1975), in a Discrete EVent system Specification formalism (DEVS Zeigler (1976)). They continued with the goal of integrating into the modeling and simulation processes other methods of considering the uncertainties (Dubois and Prade (1988b)).Thereafter, we work to the representation of systems from the multi-agent paradigm (Ferber (1995b)) and proposed a formalization of a multi-agent systems from the formalisms PDEVS (parallel versionof DEVS allowing to manage simultaneous events Chow and Zeigler (1994)) and DSDE (dynamic version of PDEVS to change structure dynamically Barros (1995)). The aim was to introduce more scientific rigor in multi-agent simulations and to allow their numerical reproducibility (c.f. Dynamic Parallel Discrete Event Multi-Agent Specification : DPDEMAS Franceschini et al. (2017)).Currently, we are working on optimization and machine learning methods to provide agents with the means to check the impact of their actions on the environment (Poiron-Guidoni et al. (2020b)). We wish to propose a complete approach to describe decision processes, from data to the formalization of simulation models adapted to the study domain., Dans ce document, nous revenons sur nos 15 dernières années d’activités; d’abord comme doc- torant (2005-2008), puis comme enseignant-chercheur contractuel (2008-2011) et enfin en tant que maître de conférences (depuis 2011) à l’Université de Corse. Nous y détaillons nos contributions, notre projet de recherche, nos activités d’administration et d’enseignement.L’objectif principal de nos travaux de thèse (Bisgambiglia (2008)) était de prendre en compte des données imprécises dans un processus de modélisation et de simulation. Ils ont donné lieu à une pro- position d’intégration de la théorie des sous-ensembles flous (Fuzzy-Set Zadeh (1975)) dans un for- malisme de modélisation et de simulation à événements discrets (DEVS Zeigler (1976)). Ils se sont poursuivis et se poursuivent toujours avec pour objectif d’intégrer dans les processus de modélisation et de simulation d’autres méthodes de prise en compte de l’incertain (Dubois and Prade (1988b)).Par la suite, nous avons ouvert nos thématiques à la représentation de systèmes à partir du para- digme multi-agents (Ferber (1995b)) et avons proposé une formalisation d’un système multi-agents à partir des formalismes PDEVS (version parallèle de DEVS permettant de gérer les événements si- multanés Chow and Zeigler (1994)) et DSDE (version dynamique de PDEVS introduisant la prise en compte d’une dynamique structurelle Barros (1995)). L’objectif était d’introduire plus de rigueur scientifique dans les simulations multi-agents et de permettre leur reproductibilité numérique (c.f. Dy- namic Parallel Discrete Event Multi-Agent Specification : DPDEMAS Franceschini et al. (2017)).Actuellement, nous travaillons sur des méthodes d’optimisation et d’apprentissage automatique afin de fournir aux agents des moyens pour évaluer l’impact de leurs actions sur l’environnement (Poiron- Guidoni et al. (2020b)). Nous souhaitons proposer une démarche complète pour décrire les processus de décision, depuis la collecte des données jusqu’à la formalisation de modèles de simulation adaptés au domaine d’étude. more...

Background Large population-based translational epigenetic studies are emerging due to recent technological advances that have made molecular analyses possible. For example, the Infinium HumanMethylation450 Beadchip (HM450K) has enabled studies of genome-wide methylation on a scale not previously possible. However, application of the HM450K to DNA extracted from formalin-fixed paraffin-embedded (FFPE) tumour material has been more challenging than application to high quality DNA extracted from blood. To facilitate the application of this assay consistently across a large number of FFPE tumour-enriched DNA samples we have devised a modification to the HM450K protocol for FFPE that includes an additional quality control (QC) checkpoint. Results QC checkpoint 3 was designed to assess the presence of DNA after bisulfite conversion and restoration, just prior to application of the HM450K assay. DNA was extracted from 474 archival FFPE breast tumour material. Five samples did not have a detectable amount of DNA with an additional 42 failing to progress past QC checkpoint 3. Genome-wide methylation was measured for the remaining 428 tumour-enriched DNA. Of these, only 4 samples failed our stringent HM450K data criteria thus representing a 99 % success rate. Using prior knowledge about methylation marks associated with breast cancer we further explored the quality of the data. Twenty probes in the BRCA1 promoter region showed increased methylation in triple-negative breast cancers compared to Luminal A, Luminal B and HER2-positive breast cancer subtypes. Validation of this observation in published data from The Cancer Genome Atlas (TCGA) Network (obtained from DNA extracted from fresh frozen tumour samples) confirms the quality of the data obtained from the improved protocol. Conclusions The modified protocol is suitable for the analysis of FFPE tumour-enriched DNA and can be systematically applied to hundreds of samples. This protocol will have utility in population-based translational epigenetic studies and is applicable to a wide variety of translated studies interested in analysis of methylation and its role in the predisposition to disease and disease progression. Electronic supplementary material The online version of this article (doi:10.1186/s13104-015-1487-z) contains supplementary material, which is available to authorized users. more...

Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) is a new technique for brain stimulation. TMS has many medical applications but TMS uses are still empirical. With the development of a simulator, this thesis tries to explain some of the phenomena implicated in TMS. But the simulator became legacy software and we tried to explain why and how we could refactor this application using Model Driven Engineering (MDE). The first part of this document deals with cerebral activity description and techniques for brain stimulation. Secondly we will expose MDE concepts. Then, we will expose the differents kinds of TMS modelling used in the literature and our method to compute TMS effect into patient head. Finally, we will describe the integration of this computationnal module into a 3D visualization software application and how we could refactor and extend this legacy application in the future., La Stimulation Magnétique Transcrânienne (SMT) est une technique de stimulation neuronale offrant de nombreuses applications médicales. Cependant son utilisation reste empirique. L'objectif de cette thèse était de mettre en place un logiciel permettant de mieux comprendre les effets de la stimulation et d'aider à la réalisation de séances de SMT. Suite au développement de ce logiciel, il est apparu que celui-ci était devenu patrimonial. L'objectif secondaire de ce travail fut donc d'analyser l'obsolescence du logiciel et d'essayer d'apporter des solutions pour limiter ce phénomène via l'utilisation de l'Ingénierie Dirigée par les Modèles (IDM). Après avoir présenté les phénomènes régissant l'activité cérébrale nous présentons les différentes techniques de stimulation neuronale et les avantages qu'offre la SMT. Nous présentons également les bases nécessaires à la compréhension des phénomènes électromagnétiques, puis une introduction aux concepts fondamentaux de l'IDM. Dans une troisième partie, l'accent est mis sur les différentes modélisations et méthodes de calcul des effets de la Stimulation Magnétique Transcrânienne avant de présenter la solution qui a été retenue et implantée dans le simulateur. Les deux dernières parties du manuscrit se focalisent sur le simulateur dans sa globalité (visualisation 3D) puis à la manière dont il pourrait être refactorisé pour faciliter sa maintenance et l'inclusion des évolutions possibles que nous présentons en conclusion. more...

Microorganisms represent the largest diversity of the living beings and still largely unknown. Understanding ecosystems working mechanisms and the roles of microorganisms is a great challenge in microbial ecology. The development of new genomic approaches allows us to comprehend the complexity of those systems. In this context, DNA microarrays represent high-throughput tools able to show the expression or the presence of several thousands of genes on a single experiment. However, one of the hardest steps in microarray utilization is the probe selection because of its complexity and the huge amount of data to compute. Obtained probes should be specific and sensitive. To reach the goals of performance and quality, we have developed an algorithm for phylogenetic microarrays and we have deployed it on the European Computing Grid EGEE. We have also developed a new algorithm for functional microarrays and we have deployed it onto a cluster. The two algorithms needed an important step of software engineering. In this context, we have proposed a new method based on model driven engineering (MDE) and particularly on model transformation to solve the problem of backtranslation of oligopeptides. The two algorithms are intended to be used massively and allow bioinformaticians and biologists to design all kinds of probes., Les microorganismes constituent la plus grande diversité du monde vivant et restent encore largement méconnus. La compréhension du fonctionnement des écosystèmes et les rôles joués par les microorganismes reste un enjeu majeur de l'écologie microbienne. Le développement de nouvelles approches de génomique permet d'appréhender la complexité de ces systèmes. Dans ce contexte, les puces à ADN représentent des outils à haut débit de choix capables de suivre l'expression ou la présence de plusieurs milliers de gènes en une seule expérience. Cependant, l'une des étapes les plus difficiles, de part sa complexité et la quantité de données à traiter, est la sélection de sondes qui doivent être à la fois sensibles et spécifiques. Pour répondre à ces besoins en termes de performance et de qualité, d'une part, nous avons développé un algorithme de conception de sondes pour biopuces phylogénétiques que nous avons entièrement déployé sur la grille de calcul européenne EGEE, et d'autre part, nous avons proposé un deuxième algorithme pour biopuces fonctionnelles que nous avons déployé sur un cluster. Les deux algorithmes ont nécessité une phase importante d'ingénierie logicielle. Nous avons donc proposé une démarche d'ingénierie dirigée par les modèles (IDM) et notamment de transformation de modèle pour résoudre le problème de traduction inverse d'oligopeptide. Les deux algorithmes sont destinés à une utilisation massive et permettent de concevoir tout type de sondes more...

We address the problem of the design of oligonucleotide probes for microarrays with solutions on the computer, but also biologically, with the experimental validation of our methods. We present a new approach that combines high specificity of the probes with good sensitivity. In terms of software engineering, we lead a reflection on réutisabilité software components in the field of DNA microarrays, which leads us to propose a "Platform Independent Model" for the design of probes, consistent with the approach to development "Model Driven Architecture "proposed by the Object Management Group. Two software programs were developed: the first implements our new approach, the second allows the determination of specific probes for microorganisms chips targeting the 16S rRNA. The latter has been parallelized and implemented on an architecture like cluster computing., Nous abordons le problème de la conception de sondes oligonucléotidiques pour puces à ADN en proposant des solutions sur le plan informatique, mais aussi sur le plan biologique, avec la validation expérimentale de nos méthodes. Nous présentons une nouvelle approche qui combine une forte spécificité des sondes avec une bonne sensibilité. Sur le plan du Génie Logiciel, nous menons une réflexion sur la réutisabilité des composants logiciels dans le domaine des puces à ADN, qui nous amène à proposer une " Platform Independant Model" pour la conception de sondes, conformément à la démarche de développement " Model Driven Architecture" proposé par l'Object Management Group. Deux logiciels ont été développés : le premier implémente notre nouvelle approche, le second permet la détermination de sondes spécifiques de micro-organismes pour des puces ciblant l'ARNr 16S. Ce dernier a été parallélisé et déployé sur une architecture de type cluster de calcul. more...

Engineering school; This project is aimed at building a software displaying results provided by a pasture/herd simulator. The simulator, currently unfinished, is still being designed at INRA, and should be able to simulate the behaviour of a herd of ruminants on a pasture in extensive conditions. Its structure can be decomposed into three parts : the A module, or animal module, managing the individual behaviour of each animal, the V module, or vegetal module, managing the evolution of vegetation, and finally the S module, or spatial/social module, managing group behaviour.Our visualisation software, named visionneuse (viewer), is an external module of the simulator, and doesn’t have to perform any statistic operations, or any other kind of calculations : its sole purpose would be to display the results provided by the simulator in an easy to understand and aesthetically pleasing way.The first step consisted in drawing up the specifications of the program. After some discussions with the biologists about what they wished to see appear on the screen, it was decided to divide the viewer module into three sub-modules :-scale 1 or detailed view : studying the behaviour of a particular animal during an ingestion phase.-scale 2 or in-between view : studying the behaviour of one or several animals on a limited portion of the pasture, or even studying the various possibilities offered to a single animal from a given situation.-scale 3 : studying the evolution of vegetation on the whole pasture and the behaviour of a herd of ruminant.Designing the third scale, quite an ambitious goal in a 100 hours project, would depend on concepts not even implemented in the simulator yet, so this part of the work had to be postponed. Communication between simulator and viewer is performed through trace files written on disk by the simulator during its calculations. The idea of having the simulator and viewer running simultaneously and communicating through buffers had to be given up due to the fact the simulator isn’t functional yet.Following the example of the simulator, the viewer has been implemented in C++, running under Linux ; it uses the Xlib graphics library only in order to improve the portability and permanence of the source code. Currently, the scale 1 sub module is fully designed and operational; a few points remains to get perfected, and a few mistakes to be corrected, but this should be finished by late March. Scale 2, still in analysis phase, hasn’t been coded yet, but it will be completed (and so will scale 3 if its realisation is still to be considered) during Lucie’s placement from April to September 2001.; Le but de ce projet est de réaliser un logiciel de visualisation des résultats fournis par le simulateur parcelle/troupeau. Ce simulateur, encore en phase de conception à l’INRA, doit permettre de simuler le comportement d’un troupeau de ruminants sur des parcelles en conditions extensives. Sa structure peut être décomposée en trois parties : le module A, ou module animal, qui s’occupe du comportement individuel d’un ruminant, le module V, ou module végétal, qui s’occupe de l’évolution de la végétation et enfin le module S, ou module spatial/social, qui gère le comportement grégaire des animaux.Notre logiciel de visualisation, appelé visionneuse, est un module externe de ce simulateur n’ayant à effectuer aucun calcul, statistique ou autre, mais à afficher de façon facilement compréhensible pour un être humain et agréable à l’œil les résultats que lui fournit le simulateur.La première étape a été de réaliser le cahier des charges de ce programme. Après discussion avec les biologistes sur ce qu’ils désiraient voir apparaître à l’écran, il a été décidé de diviser le module visionneuse en trois sous modules :-échelle 1 ou vue détaillée : pour étudier le comportement d’un animal particulier pendant une phase d’ingestion.-échelle 2 ou vue intermédiaire : pour étudier le comportement d’un ou plusieurs animaux sur une partie restreinte de la parcelle, voire pour étudier les différentes possibilités offertes à un unique animal à partir d’un état donné du système.-échelle 3 : pour étudier l’évolution de la végétation sur la totalité de la parcelle et le comportement du troupeau de ruminants.La conception de l’échelle trois, très ambitieuse pour un projet de 100 heures et dont la réalisation dépend de concepts non encore implémentés dans le simulateur, a été remise à plus tard. La communication entre le simulateur et la visionneuse se fait par l’intermédiaire de fichiers trace que le simulateur écrit sur le disque au cours de ses calculs. L’idée de faire fonctionner en parallèle simulateur et visionneuse en les faisant communiquer grâce à des buffers a été abandonnée du fait que le simulateur n’est pas encore en état de fonctionner.La visionneuse, comme le simulateur, est réalisée en C++ sous Linux, elle utilise uniquement la librairie graphique Xlib, pour des raisons de portabilité et de pérennité du code. A l’heure où sont rédigées ces lignes, la conception du sous module «échelle 1 » est terminée, il reste quelques perfectionnements à faire et quelques erreurs à corriger mais cela devrait être fini fin mars. L’échelle 2, encore en phase d’analyse, n’est pas encore codée, mais elle sera terminée, ainsi que l’échelle 3 si sa réalisation est encore d’actualité, lors du stage de Lucie d’avril à septembre 2001. more...