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INSIS Institut des sciences de l’ingénierie et des systèmes INSIS Institut des sciences de l’ingénierie et des systèmes

INSIS - cnrs.fr · cellules immunitaires circulant dans le sang sur une surface solide conduisaient irrémédiable-ment à leur mort. Une technique innovante de fixation, utilisant

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INSISInstitut des sciences de l’ingénierieet des systèmes

INSISInstitut des sciences de l’ingénierieet des systèmes

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Produire des savoirsL’objectif premier de l’Institut est de construireune démarche scientifique qui soit axée sur laproduction des savoirs et centrée sur l’homme- l’homme et ses besoins, l’homme et sa santé,l’homme et ses produits. L’INSIS développe uneapproche globale pour concevoir, produire etexploiter des systèmes plus sûrs, plus commu-nicants, plus économes, plus performants, plusrespectueux de l’environnement. Cet objectif s’inscrit dans la stratégie du CNRSqui est de développer des concepts et des tech-nologies de base ; d’être présent sur le front dela connaissance et de faire émerger de nou-veaux sujets ; de répondre aux grands défis dela société en visant d’importantes rupturesscientifiques et technologiques.

Comprendre et gérer la complexitéLes méthodes de recherche sont à la fois gé-nériques et originales. Il faut observer et mo-déliser pour comprendre. Il faut spécifier pourconcevoir, construire, maîtriser et gérer la com-plexité. Cette démarche s’appuie sur les cœursdisciplinaires de l’institut INSIS, son ou-verture aux autres disciplines, ausecteur industriel, à l’internatio-nal et aux attentes de la société.

L’interdisciplinaritéL’Institut des sciences de l’in-génierie et des systèmes piloteou participe à 8 programmesinterdisciplinaires jugés priori-

taires par la direction scientifique du CNRS. L’undes objectifs majeurs de ces programmes estde développer l’interdisciplinarité au service del’avancement des connaissances, du dévelop-pement économique et technologique ou de larésolution de questions complexes de société. C’est ainsi qu’il a pris l’initiative de lancer lesprojets de recherche exploratoire (PEPS) quirassemblent plusieurs chercheurs d’au moinsdeux disciplines différentes sur un programme derecherche centré autour d’un projet concret parla mise en commun de compétences pluridis-ciplinaires. Il participe activement aux alliancesAncre et Aviesan.

Au cœur des technologies de demain

Source INSIS, traitement IPAM

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L’INSIS assure le continuum Recherche fondamentale - Ingénierie -Technologie en privilégiant l’approche « système » à partir dudéveloppement des disciplines scientifiques relevant de l’institut. LesSciences de l’Ingénierie et des Systèmes sont au cœur des technologiesde demain. L’institut INSIS anime dans son champ disciplinaire un réseaude 186 unités de recherche. Son identité illustre l’une de sescaractéristiques essentielles : sa démarche à la fois scientifique ettechnologique.

Véhicule individuel public autonome (Vipa).LASMEA, Clermont-Ferrand.

RÉPARTITIONRÉGIONALEDES UNITÉS INSISEN 2010

© Lasmea/Apojee/Ligier

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Une politique d’ouverture à l’internationalL’Institut développe une intense activité de collaboration de recherchescientifique sur le plan international impliquant plus de 20 pays de tousles continents. Ces collaborations peuvent se présenter sous diversesformes : du simple échange de chercheurs à l’unité mixte internatio-nale implantée en France ou à l’étranger et accueillant du person-nel du CNRS et du pays partenaire. Elles se traduisent par denombreuses co-publications dans des revues de prestige, desparticipations à des conférences internationales de haut niveau,la réalisation de plateformes scientifiques et la participationà de grands programmes internationaux comme ITER. De nouveaux projets d’UMI sont actuellement en phase decréation. L’Institut a la volonté de mettre l’accent sur le développe-ment de collaborations ciblées sur l’Asie et l’Amérique latine.

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LEA/LIASource INSIS, traitement IPAM

L’INSIS est présent sur tous les continents

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Les relations internationales et européennes

7 unités mixtes internationales (UMI) : Japon (2) - Singapour (2) - Mexique (1) - USA (1) - Allemagne (1)

12 laboratoires internationaux associés (LIA) : Argentine (1) - Brésil (1) - Chine (2) - Canada (2) - Japon (2) - Russie (3) - Corée (1)

3 laboratoires européens associés (LEA) : Allemagne - Roumanie - Israël

2 groupements de recherche internationaux (GDRI) : Corée / Japon, Russie

5 groupements de recherche européens (GDRE) : Allemagne (2) - Pays-Bas - Belgique - Lettonie

38 projets internationaux de coopération scientifique (PICS)

IMPLANTATION INTERNATIONALE DE L’INSIS EN 2010

Robot humanoïde.LAAS, Toulouse.

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- Promouvoir, coordonner les recherches àrisque sur le long terme ;- Organiser et coordonner les recherchesmenées en sciences de l’ingénierie et des sys-tèmes (unités, GDR, fédérations, programmesde recherche exploratoires et/ou pluridiscipli-naires…) et concourir à la création d’équipesdans les autres instituts du CNRS ;- Organiser, piloter, créer des plates-formeset des hôtels à projets ;- Refonder les partenariats industriels, notam-ment en établissant avec des groupes indus-triels des perspectives scientifiques communes,et renforcer la présence scientifique du CNRSen région, à l’Europe et à l’International ;- Programmer et conduire en partenariat (ins-tituts, organismes, agences, collectivités terri-toriales) des actions stratégiques ;- Proposer la création de Collegiums en par-tenariat avec les universités et les grandesécoles. Les Collegiums assurent, sur un sitedonné, le continuum recherche, formation,valorisation.

1 - Flammes turbulentes. ICARE, Orléans.2 - Projet de dirigeable « Paris-région »quadrimoteur-pile à combustible. SATIE, Cachan.3 - Micro-robot et ailes battantes. GIPSA, Grenobleet IEMN, Lille, Valenciennes. 4 - Analyse vibro-acoustique d’une harpe deconcert. LAUM, Le Mans.5 - Simulation des effets des interactionsvibration/frottement. LAMCOS, Lyon.6 - Mesure de caractérisation de l’activité desmuscles labiaux en production de parole.GIPSA, Grenoble.

Modèle éléments !nis 3D du système Tête-Cou.IMFS, Strasbourg.

FormeFormer.........................................

Les actionsprioritaires

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Près de 15 000 personnes au service de l’Institut des sciences de l’ingénierie et des systèmes- chercheurs CNRS : 1151- enseignants chercheurs : 4591- chercheurs non CNRS : 173- doctorants : 5440- post doctorants : 513- ITA CNRS : 1170- ITA autres organismes et IATOS : 1423

Au sein de 186 structures de rechercheet de service qui lui sont rattachées à titre principal

97 unités mixtes de recherche (UMR)

10 unités propres de recherche (UPR)

8 formations de recherche en évolution (FRE)

35 groupements de recherche (GDR)

16 fédérations de recherche (FR)

7 unités mixtes internationales (UMI)

3 unités propres de service (UPS)

3 unités mixtes de service (UMS)

4 instituts fédératifs de recherche (IFR)

2 équipes de recherche labellisée (ERL)

1 équipe associée conventionnée (EAC)

Pour un budget propre hors personnelset hors contrats de 25,331 M!

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Robusta subit avec succèsses premiers testsFruit d’une synergie formation-recherche par-ticulièrement réussie, Robusta est un petit sa-tellite de type cubesat (1 dm3, 1 kg, 1 W) conçuet fabriqué par les étudiants de l’UM2 (UFR,Polytech et IUT de Nîmes), avec les enseignants,chercheurs et enseignants-chercheurs del’Institut d’électronique du Sud (CNRS/Univer-sité Montpellier 2).Véritable concentré de technologie, Robusta aété conçu comme une plateforme modulairesusceptible d’offrir à la communauté scienti-fique un accès simple et rapide à l’espace. Unestation sol permettra de recevoir les résultatsd’une véritable expérience scientifique embar-quée. L’enjeu est double. D’une part la formationdes jeunes dans les carrières du spatial ; d’au-tre part, le positionnement français et européensur le segment des petits satellites 1 kg-30 kg,

plateforme de taille particulièrement bien adap-tée pour tester en vol les technologies les plusavancées. L’ensemble a subi avec succès lespremiers tests. Le lancement de Robusta de-vrait intervenir dans les mois qui viennent àbord de la nouvelle fusée européenne VEGA.IES (Institut d’électronique du Sud, CNRS/UniversitéMontpellier 2)

Des voitures équipées de détecteurs de piétonsChaque année en Europe, 8 000 piétons etcyclistes sont tués et 300 000 sont blessés.Parmi les applications liées à la sécurité, lessystèmes de vision embarquée se multiplientdans l’automobile, notamment en détection depiétons. Afin d’améliorer la fiabilité de la détec-tion, des chercheurs ont proposé et breveté uneapproche multi-sensorielle fondée sur un sys-tème de perception associant une caméra etun télémètre laser qui calcule la vraisemblanceque l’obstacle soit ou non un piéton et qui, aufinal, dresse une « carte des risques » à l’avantdu véhicule.LASMEA (Laboratoire des sciences et matériaux pour l’électronique, et d’automatique, CNRS/IUT deMontluçon/Université Blaise-Pascal Clermont-Ferrand 2)

Voir les cellules en 3DUne nouvelle méthode, parfaitement adaptableaux microscopes classiques, permet de visua-liser en 3D, au sein de cellules vivantes, desprocessus biologiques dynamiques tels que lesmouvements de l’ADN. En faisant passer desfluides contienant des cellules entre des «micro-

miroirs », fabriqués en gravant des sillons en Vdans du silicium, il devient possible de recons-truire l’organisation et l’environnement descellules en 3D.LAAS (Laboratoire d’analyse et d’architecturedes systèmes) Toulouse

Moins de nuisances sonoresdans les transportsComment atténuer le bruit dans les transports ?En adaptant le concept de « pompage énergé-tique » à l’acoustique. Des chercheurs, en col-laboration avec PSA Peugeot Citroën, ontdéveloppé une nouvelle génération d’absor-beurs acoustiques non linéaires efficaces pourdissiper l’énergie des ondes sonores en bassefréquence, là où les matériaux absorbantsactuels sont inopérants.LMA (Laboratoire de mécanique et d’acoustique)Marseille

Une puce à anticorps pour "xerles cellulesJusqu’à présent, les tentatives pour piéger lescellules immunitaires circulant dans le sang surune surface solide conduisaient irrémédiable-ment à leur mort. Une technique innovante defixation, utilisant un anticorps accroché à samembrane, permet désormais aux cellulesimmobilisées de rester vivantes. La miniatu-risation de cette « puce à anti-corps », arrangement d’un grandnombre d’anticorps sur un sup-port réduit, fait son originalité.LAAS (Laboratoire d’analyse et d’architecture des systèmes)Toulouse

Picosatellite Robusta en vol, soleil et champmagnétique terrestre.

er...... CherchLa recherche répond aux besoins de la société

....... Chercher..................................

L’INSIS mène une recherche socialement responsable en sciences et technologiesdes automatismes, des signaux et des systèmes électroniques et photoniques ; en scienceset technologies de la mécanique, de l’énergie et des procédés.Ses domaines de recherche prioritaires sont l’acoustique, les nano- et micro-systèmes,la bioingénierie, la mécanique, le génie des procédés, la robotique, le traitement du signalet de l’image, les systèmes embarqués, les capteurs et l’instrumentation, les fluides…pour des applications dans les secteurs d’activité de l’énergie, des transports, de la santé,la sûreté et la sécurité, la défense, l’environnement, les réseaux et les télécommunications.

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Photomontage du laboratoire surpuce. Segment d’ADN "uorescent.

Dessin schématisant un sillon(orangé) avec le noyau (vert)

se re"étant sur 2 facettes du miroir.

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Une cape d’invisibilité contreles séismes Des écoles et des hôpitaux équipés pour ne pasressentir les effets d’un séisme… Des cher-cheurs du CNRS ont imaginé un dispositif quiisole des ondes sismiques les plus dévasta-trices. Conçue à partir de modèles mathéma-tiques, cette «cape d’invisibilité » laisse présagerdes applications allant de l’industrie automobileet aéronautique aux protections antisismiques.La « cape d’invisibilité » est une plaque mincestructurée de manière à contrôler la propaga-tion de certaines ondes pour les dévier d’unobstacle.Ainsi, un objet placé au centre de cette cape nesera pas touché par ces ondes, mais simple-ment contourné. La protection se présente sousforme d’anneaux concentriques constitués de

différents matériaux. L’ensembleconstitue un métamatériau quipossède des propriétés qu’on neretrouve pas dans un matériaunaturel.Institut Fresnel Marseille(CNRS/Université Aix-Marseille)

Vers une productionmassive et économiqued’hydrogène Le recours à l’hydrogène commevecteur énergétique propre estl’une des solutions pour répon-dre aux actuels défis énergé-

tiques. Afin de produire ce carburant du futur,l’électrolyse de l’eau figure parmi les filières« écologiques » les plus prometteuses. Principalécueil : son rendement. Soucieux d’optimisercette technique, des chercheurs sont parvenus,pour la première fois, à produire de l’hydrogèneen quantité notable. Leur technologie innovantepourrait dans un avenir proche être développéeà grande échelle et permettre d’obtenir de l’hy-drogène, à moindre coût et surtout, sans émis-sion de gaz à effet de serre.LPECM (Laboratoire de plasticité, endommagement et corrosion des matériaux, CNRS/École nationalesupérieure des mines de Saint-Etienne)

Algorithmes innovantsTests réussis sur un simulateurde l’A38021 juillet 2009 à Toulouse : une équipe de cher-cheurs réalise avec succès des tests sur un si-mulateur de l’A380, équipé d’une visualisation3D dernière génération. Leur objectif : valideren temps réel des algorithmes de diagnostics

de pannes oscillatoires dans le système decommandes de vol, qu’ils ont développés enpartenariat avec Airbus France. Ces pannes os-cillatoires sont des pannes critiques qui peuventaffecter le pilotage et la structure de l’avion. Lacapacité à les détecter et à corriger leurs effets,imposé par la réglementation, est également unfacteur important pour l’optimisation globalede l’avion, c’est-à-dire ses performances entermes de rayon d’action, de confort et d’im-pact environnemental à travers sa consomma-tion de carburant, son empreinte sonore et lesmatériaux utilisés pour sa fabrication

Projet de recherche Sirasas - lMS (Laboratoire de l’intégration, du matériau ausystème, CNRS/ENSEIR/ENSCP/Université Bordeaux 1)- SATIE (Systèmes et applications des technologies del’information et de l’énergie, CNRS/ENS Cachan/CNAMParis/Université Cergy-Pontoise) - LAAS (Laboratoire d’analyse et d’architecture dessystèmes, Toulouse)- CRAN (Centre de recherche en automatique de Nancy,CNRS/INPL/Université Nancy 1)

Analyse d’une campagne de tests d’un algorithme de détection ensembliste pour les commandesde vol de l’Airbus A380.

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Vue d’artiste décrivant le principe de la caped’invisibilité antisismique.

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Une politique de partenariat et de valorisationL’Institut des sciences de l’ingénierie et dessystèmes mène une politique volontariste departenariat avec les milieux socio-économiqueset de valorisation de la recherche. À l’écoute des industriels, ses laboratoiresapportent des réponses aux problèmes poséspar les entreprises en s’appuyant sur une re-cherche amont de qualité. Ils en tirent en retourune source importante de problématiquesscientifiques ainsi que des moyens financierset humains. Les partenariats avec d’autres organismescomme les Établissements publics à caractèreindustriel et commercial (EPIC) sont égalementencouragés afin d’accroître l’interdisciplinaritéet la complémentarité des compétences.

Pour développer sa politique de partenariatl’institut s’appuie sur les différents outils duCNRS : structures et programmes communs surle moyen/long terme, contrats de collaboration,bourses cofinancées, mobilité, expertise. Lesnouveaux dispositifs de partenariat public/privémis en place par le ministère chargé de la re-cherche offrent également aux équipes l’oppor-tunité de s’impliquer dans de nombreux projetsen collaboration avec des organismes privés etpublics.

L’institut INSIS entend par ailleurs renforcer lacapacité d’innovation de ses personnels et sou-tenir leurs actions de valorisation afin de pro-téger et transférer leur savoir vers la société.Il s’implique pour cela dans les décisions d’in-vestissements du CNRS en matière de dépôt debrevets, de logiciels et de soutien au transferttechnologique. Il cherche également à faciliterla création d’entreprises exploitant les innova-tions de ses laboratoires.

Les partenariats

1526 contrats signés en 2008 avec despartenaires

20 laboratoires communs avec des partenairesindustriels

Participation à 37 pôles de compétitivitédont 6 mondiaux

12 instituts Carnot

5 programmes structurants

515 brevets prioritaires actifs fin 2009

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ValoriserValoriserInstitut des sciences des l’ingenierie et des systèmes

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1 - Utilisation de barrières acoustiques pourla détection et la localisation de cibles en milieusous-marin petit fond. GIPSA, Grenoble.2 - Four solaire. PROMES, Perpignan, Font-Romeu.3 - Injecteur automobile : de l’écoulement du carburant dans l’injecteur à son atomisationdans le moteur. CORIA, Rouen.

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INSISInstitut des sciences de l’ingénierieet des systèmes

INSIS : 3, rue Michel-Ange - 75794 Paris cedex 16Site internet : www.cnrs.fr/insisContact : http://www.cnrs.fr/insis/presentation/organigramme.htm

Conception et réalisation : INSIS, Arlette Goupy • Atelier de l’imprimé CNRS, Bruno RouletImpression : Imprimerie Ménard

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