ICI Recrute
Dans le cadre du PEPR Mobidec, nous recrutons un ingénieur de recherche pour 8 mois.
Accéder à la fiche de poste.
Le projet ICI (INRIA - Collaboration - IGN) est un simulateur de propagation d’épidémies, par exemple de type COVID-19, reposant sur une modélisation très détaillée d’un espace urbain et de sa population correspondante à l'échelle individuelle.
Ce simulateur a pour but de permettre aux autorités de Santé d'évaluer quantitativement et de manière différenciée l'efficacité de politiques de santé durant les épidémies, d'estimer et comparer les effets de différentes interventions de santé publique de manière ciblée par territoire et par sous-population, de guider finement les décisions sanitaires, et de préparer des offres de soin adaptées aux prochaines pandémies.
Dans le cadre du PEPR Mobidec, nous recrutons un ingénieur de recherche pour 8 mois.
Accéder à la fiche de poste.
Le simulateur ICI repose sur la modélisation de l'espace géographique urbain où vivent et se déplacent des individus. Cette représentation géographique est construite grâce à des traitements originaux fusionnant de nombreuses sources de données (IGN, INSEE, OpenStreetMap, Agence Parisienne d'URbanisme (APUR), etc.).
La présence de la population au sein de l'espace géographique est modélisés grâce à un couplage de données très hétérogènes (opérateurs mobiles, d’enquêtes, de régies de transport, etc.) et des processus aléatoires markoviens à temps et espace discrets. Plus particulièrement, ces emplois du temps permettent de connaître la fréquentation au sein des bâtiments (restaurants, commerces, salles de sport, etc.) à une heure précise, ainsi que des volumes horaires des flux d'entrées/sorties au sein de la zone géographique.
La simulation de la propagation d'une épidémie s'adapte à l'échelle fine et détaillée de l'espace urbain, de la population synthétique modélisée et de ses emplois du temps géolocalisés. Lorsqu'un individu contaminé rencontre un individu sain, une loi de probabilité permet de déterminer si l'infection se propage ou non à la personne saine. En raison de la très forte dépendance de l’évolution de l’épidémie à des caractéristiques épidémiologiques et à divers paramètres hétérogènes au sein de la population (temps d’incubation, probabilité de transmission, etc. ), tous ces paramètres sont modélisés de manière probabiliste. Ces simulations doivent donc être répliquées de nombreuses fois.
Une application dynamique permet à l'utilisateur de consulter les résultats de simulations, calculées préalablement, en sélectionnant certains paramètres d'entrée du modèle (démographie, épidémiologie). Une future mise à jour de cette application permettra d'inclure des mesures sanitaires.
L'utilisateur est chaleureusement invité à contacter l'équipe ICI pour toute demande d'ajout de résultats de simulation sur cette application.
Le simulateur a été développé en Julia (v1.10.6), langage de haut-niveau spécialisé dans le calcul scientifique. L'équipe ICI propose, à la communauté scientifique, une librairie Julia, appelée ICI_Simulateur, contenant la partie de simulation de propagation d'une épidémie, appliquée pour l'instant au SARS-COV-2.
Pour accéder au code source du simulateur, l'utilisateur est invité à effectuer une demande à l'équipe ICI afin d'avoir accès au projet git du simulateur ICI.
Il est à noter le simulateur nécessite de très grandes ressources de calcul afin de gagner en précision sur la méthode
Monte-Carlo. Par conséquent, il est vital qu'il soit lancé sur de grandes plate-formes de calcul possédant des centaines, voir des miliers de noeuds de calculs (via GENCI, PRACE). Si l'utilisateur n'a pas accès à de telles plate-formes, l'équipe ICI a mis en place une interface utilisateur
permettant d'afficher des résultats de propagations pré-calculés à l'avance (voir ci-dessous).
Une fois Julia et le code source installés sur la machine, il suffit de lancer les commandes suivantes dans Julia pour lancer une simulation dans l'ensemble du 11ème arrondissement de Paris (150 000 individus) avec des paramètres prédéfinis:
julia> using ICI_simulateur ;
julia> Principal() ;
Une explication sur l'utilisation du simulateur est disponible dans le guide d'utilisateur, téléchargeable ici
Les utilisations potentielles du simulateur ICI sont très nombreuses. Ils permettent de prendre en compte l'effet de diverse mesures sanitaires sur la diffusion d'une épidémie, par exemple :
De nombreuses sources de données sont croisées (IGN, INSEE, OpenStreeMap, Agence Parisienne d'URbanisme-APUR, opérateurs mobiles, RATP, enquêtes de déplacements, comptage de véhicules)
Le modèle ICI s'appuie sur une population synthétique réaliste. Ceci permet de représenter des chaînes de contamination précises et réalistes.
La présence des individus au sein de différentes activités est calculée grâce à des enquêtes de déplacements et des informations fournies par les opérateurs mobiles. Ces présences quotidiennes sont définies heure par heure pour chaque individu selon une loi de probabilité de chaîne de Markov à temps et espace discret.
Le modèle ICI simule la propagation de l’épidémie au sein de la population synthétique simulée en tirant au hasard les contaminations entre individus présents au même instant dans la même cellule élémentaire de chaque bâtiment de la génération. Il s’agit donc d’une modélisation individu-centrée.
Le modèle ICI permet d’aider à mesurer l’impact de toute mesure sanitaire globale (par exemple, confinement total ou partiel, traçage) sur la propagation de l’épidémie en calculant des informations localisées en temps et en espace, et par catégories de populations (par exemple : pour chaque mesure sanitaire envisageable à une date donnée, proportion de seniors du 5ème arrondissement de Paris atteints par la maladie à partir de la dixième semaines).
Le simulateur est codé en Julia (v1.8.3) et utilise les données générées à l'aide de programmes de traitement de données spatiales en java (et parfois en scala). La visualisation des données est effectuée grâce au language R (et parfois en javascript).
Si vous avez des questions, des besoins de calculs ou des propositions de partenariats, n'hésitez pas à nous contacter via le formulaire ou directement par e-mail.