Post doc – IA embarquée inspirée des structures neuronales des insectes F/H

Post doc – IA embarquée inspirée des structures neuronales des insectes F/H

Post doc – IA embarquée inspirée des structures neuronales des insectes F/H

Joined postdoctoral position with Orange on using drosophila larva biological neural networks for ultra-edge inference applications.

https://orange.jobs/jobs/v3/offers/135084?lang=fr

recruitment will be done by orange, feel free to contact us to dbc-epi-recrutement at pasteur dot fr

Votre rôle

Votre rôle est d’effectuer un travail de Post doc sur l’IA embarquée inspirée des structures neuronales des insectes dans le cadre du projet ANR « From biological neural connectomes to embodied ultra-edge AI » (AAPG2023) qui a démarré en 2024.

Contexte global et problématique du sujet :

La prolifération d’équipements connectés (senseurs, caméras, …) et d’équipements mobiles, les enjeux énergétiques (e.g. batterie limitée, RSE), éthiques (e.g. confidentialité des données) ou techniques (e.g. latence) entraînent la nécessité d’embarquer les modèles d’IA (Edge AI) et de concevoir des modèles frugaux en énergie et en complexité calculatoire.

Bien qu’ayant des systèmes neuronaux (connectome) de petite taille, les insectes peuvent réaliser des tâches complexes (apprentissage, calculs, décision d’actions, …) avec des bilans énergétiques très faibles et très peu de données d’apprentissage.

Depuis peu, le connectome de certains insectes est connu en détail. Par exemple, le connectome complet de la larve de drosophile constitué de 3016 neurones et 548000 synapses est maintenant connu en détail. Des sous-circuits de ce connectome impliqués par exemple dans des tâches de décision ou de classification ont également été caractérisés. Le but du projet ANR est de tirer parti de ces récentes avancées en biologie pour concevoir de réseaux de neurones artificiels compacts et énergétiquement frugaux directement inspirés des structures et principes de fonctionnement découverts dans le connectomes d’insectes. Un accent sera mis lors du projet sur le développement et l’implémentation de SNN permettant la classification et la prédiction de séries temporelles.

Objectif scientifique : 

L’objectif du travail de postdoc est de s’inspirer des structures neuronales des insectes pour produire des réseaux de neurones classiques (DNN) et spiking neural networks (SNN) qui soient à la fois hautement compressés et frugaux en énergie ainsi qu’en données d’apprentissage.

L’un des principaux verrous à lever est la formalisation d’une méthodologie permettant le transfert des connaissances et des résultats de biologie vers la réalisation de réseaux de neurones DNN et SNN. Vous réaliserez ce travail de formalisation en étroite collaboration avec les équipes de l’Institut Pasteur. Vous appliquerez ensuite cette méthodologie à la conception et à l’implémentation de réseaux de neurones DNN et SNN bio-inspirés et démontrerez la pertinence de l’approche par des tests approfondis de leurs performances (calculatoire et énergétique).

Votre profil

Compétences (scientifiques et techniques) et qualités personnelles exigées par le poste :

  • Machine learning, IA et réseaux de neurones
  • Maitrise de langages de développement (python, C++).
  • Curiosité, dynamisme et appétence pour l’innovation et la recherche multi-disciplinaire.
  • Appétence pour la biologie et les neurosciences.
  • Très bonne capacité d’analyse et de synthèse.

Formation demandée: 

  • Doctorat d’informatique, de physique, de mathématiques ou de neurosciences avec spécialisation en machine learning, intelligence artificielle et réseaux de neurones.
  • Le doctorat doit être obtenu depuis 2022.

Expériences souhaitées :

  • Spiking neural networks.
  • Connaissance en biologie, neurosciences, biomathématique. 

Le plus de l’offre

  • Vous serez intégré(e) à l’équipe Homelan/AISH d’Orange Labs Sophia Antipolis à la pointe de l’expertise sur les services d’IA pour la maison connectée (IA embarquée et fédérée, équipement connecté, home gateway, …) et ferez partie d’un écosystème de chercheurs, de data scientists et d’ingénieurs d’étude permettant la mise en œuvre concrète des résultats.
  • Ce postdoc s’inscrit dans le cadre d’un projet ANR qui a débuté en janvier 2024 pour une durée de 3 ans 1/2. Il donnera lieu à une importante collaboration entre l’équipe Homelan/AISH d’Orange Lab Sophia Antipolis et deux équipes de l’Institut Pasteur hautement spécialisées dans l’analyse et la modélisation des structures neuronales des insectes.
  • Le sujet est très innovant. Il se base sur des résultats récents en biologie et en neurosciences permettant une approche novatrice pour la conception de réseaux de spiking neurons compacts et énergétiquement économes.
  • Postdoc de 1an renouvelable deux fois.

Entité

L’ambition de la Division Innovation est de porter plus loin l’innovation d’Orange et de renforcer son leadership technologique, en mobilisant nos capacités de recherche pour nourrir une innovation responsable au service de l’humain, éclairer les choix stratégiques du Groupe à long terme et influencer l’écosystème digital mondial. Nous formons les expert(e)s des technologies d’aujourd’hui et de demain et veillons à une amélioration continue de la performance de nos services et de notre efficacité. La division Innovation rassemble, dans le monde, 6000 salariés dédiés à la recherche et l’innovation dont 740 chercheurs. Porteurs d’une vision globale avec une grande diversité de profils (chercheurs, ingénieurs, designers, développeurs, data scientists, …), les femmes et les hommes de Innovation sont à l’écoute et au service des pays et des business units pour faire d’Orange un opérateur multiservices de confiance.

Vous serez intégré(e) au sein du département HomeLan Services (environ 160 personnes) de la direction Home Services d’Orange Innovation. Ce département est composé d’ingénieurs, de chercheurs, de doctorants et d’experts techniques et assure la recherche, l’anticipation et le développement du groupe Orange, dans tous les domaines proches de la maison connectée, des réseaux domestiques, de l’efficacité et la sobriété énergétique, du ‘device management’ et de l’intelligence artificielle, dans le but d’offrir des produits et services à la pointe de l’innovation.

Contrat

Post Doc

Part-time postdoctoral research scientist position

Part-time postdoctoral research scientist position

VIFASOM @Hôtel-Dieu-Paris

Pandore-IA project-Paris

  • Type of contract: part-time (60%) fixed-term contract
  • Level of qualification: PhD pr equivalent
  • Function: postdoctoral research scientist
  • Level of experience: recently graduated
  • Start date: as soon as possible, before January 2024

The Pandore IA project

The objective of this project is to develop and validate a set of statistical learning methods and models
for predicting the physiological states of individuals performing intense physical activities under
specific conditions or environments, based on EEG, actigraphy, biological biomarkers, heart rate,
temperature, respiratory parameters…. It includes an experimental phase that will be carried out “in
the field” in an operational environment proposed by the VIFASOM team (Vigilance Fatigue and Sleep
Team in Hôtel-Dieu, and Bretigny), in relation with the French Army research institute IRBA) and
possibly with the French National sport institute (INSEP). To this end, a dedicated and sovereign
experimental environment consisting of a set of software tools, hardware and technical equipment
will be classified, stored, processed, exploited and data shared.

The two main domains of analysis would be:

  • Detection of sleepiness and sleep states in operational situations and prediction of a staff’s state of consciousness (attention, awareness of the environment, interaction with the group and the environment, sleep, sleep disorders like insomnia, etc.)
  • Prevention of hyperthermia with real-time prediction of exercise heat stroke and heat intolerance

This project aims to address the above issues by proposing a set of multidimensional AI methods
applied to physiological or other monitoring data.
The collaboration between the Université Paris Cité (VIFASOM) and SAAGIE (Rouen-France) company
will enable a team of researchers, engineers and medical and PhD doctors to participate in the design
and development of software modules and predictive models. Once developed, the team project will
deploy these prototype tools and test them in an ad-hoc technical environment in line with existing
research and expertise protocols.

Mission/Skills

The candidate will be involved in an interdisciplinary approach between neuroscience-ideally sleep and
vigilance-EEG, cognitive science, consciousness and computational approaches. The main missions will
be to program, run and analyze databases issues from research addressed by the teams involved in
the project on sleepiness- of athletes or subjects facing sleep restriction or operational environment.
The candidate needs to show high programming skills using Python, matlab, R or similar softwares.
Experience with human research on sleep, vigilance and thermoregulation is needed, as well as
redactional skills to write scientific papers and advancement reports

  • Languages: Fluent English (speaking & writing)
  • Relational skills: good interpersonal relation skills
  • Other valued appreciated: sense of responsibility, self-driven, being curious, being team-playery

A regular basis physical presence will be expected for the term of the project. Working partly at home
may be discussed.

The supervising team

The medical and scientific supervision is organized with complementary skills for this interdisciplinary
project that associates human research data science and artificial intelligence with the supervision of
Damien Léger
MD, PhD, VIFASOM, Hôtel-Dieu, Paris, Mounir Chennaoui, PhD VIFASOM IRBA, Paul
Bouchequet VIFASOM and Fabien SAUVET MD PhD, IRBA VIFASOM. Romain Picot-Clemente and
Patrick Giroux, from SAAGIE will provide scientific supervision for computational modelling,
development of software modules and predictive model

The work environment

The research team will be based at the VIFASOM lab of the Hôtel-Dieu, a beautiful hospital in the heart
of ancient neighborhoods of Paris, where participants will come for testing and treatment.
@Hotel-Dieu is also an exciting and innovative digital health data center supported by APHP, Université
Paris Cité and a group of health start up. The VIFASOM lab currently houses 3 PI and > 10 PhD students
and engineers working on various fields of cognitive science. This will offer the opportunity for fruitful
discussions and collaborations with SAAGIE in Rouen and the scientists in a stimulating workplace.
Nearby, the Université de Paris, Paris Public Health, PRAIRIE datascience and the Ecole Normale
Supérieure also offer many opportunities for exciting scientific training and conferences in cognitive science. The PhD students will have courses and scientific supervision at the Doctorate School Bio SPC
of Paris.
All supervisors endorse values of equity and diversity, and are committed to ensuring a safe,
welcoming, and inclusive workplace. Everyone is therefore strongly encouraged to apply.

Application

CV, motivational and recommandation letters should be sent to Pr Damien LEGER: damien.leger@aphp.fr Applications are reviewed on a rolling basis and all candidates will receive full consideration.

About

Université Paris Cité with its 61,000 students, 7,500 staff and 142 laboratories, is today the first
medical university in Europe and the University whose scientific publications are the most cited in
France.
The research team EA 7330 VIFASOM (Vigilance Fatigue and Sleep) was created in 2013. Co-directed
by Professor Damien LEGER and Mounir CHENNAOUI, it includes about thirty researchers who work on various themes related to sleep (Epidemiology, Effects of deprivation on alertness, performance,
risk of injury, and more recently on machine learning and IA).

Saagie, a company created in 2013, provides a platform to facilitate and accelerate the development
and deployment of projects dedicated to the exploitation and exploitation of big data (Big Data). This
solution integrates the best Big Data technologies of the moment around a Plug & Play orchestrator
supporting the DataOps methodology and allowing to embed artificial intelligence bricks to respond
to multiple use cases in fields of applications diverse and varied. Saagie now has a multidisciplinary
team of 90 people in Rouen, Paris, New York and London.