Sylvain Gerbaud est chercheur en post-doctorant au Lip6, Paris
Titre : Reconstruction 3D tissulaire et analyse topologique des données par calcul haute performance
Abstract : Cette présentation s’articule autour de deux axes de recherche pour le moment distincts, développés respectivement au cours de travaux de thèse et de post-doctorat.
Le premier volet est consacré à la reconstruction 3D de tissus biologiques à partir d’informations métaboliques acquises en spectroscopie par résonance magnétique multi-noyaux. La reconstruction 3D du cerveau est un enjeu majeur en imagerie médicale pour l’analyse anatomique et l’étude de pathologies neurologiques. Les approches classiques fondées sur des représentations discrètes en voxels présentent des limites pour les calculs géométriques et la prise en compte des relations entre tissus. Ce travail propose un modèle 3D continu du cerveau intégrant données anatomiques, informations sémantiques et relations topologiques, formalisées à l’aide de cartes généralisées et contraintes de cohérence définies en trois dimensions. Ce modèle est exploité pour la visualisation et l’analyse de données de spectroscopie par résonance magnétique afin d’étudier l’impact des tissus reconstruits sur le métabolisme cérébral, et ouvre des perspectives d’application à d’autres modalités d’imagerie telles que la tomographie.
Le second volet porte sur le calcul haute performance (HPC) appliqué à l’analyse de données topologiques sur de grandes collections de données. La contribution principale concerne le développement d’une version distribuée d’algorithmes d’analyse topologique au sein de la librairie open-source TTK (Topology ToolKit), intégrée à ParaView. L’objectif est d’adapter et d’optimiser des algorithmes initialement conçus pour la mémoire partagée (OpenMP) afin qu’ils puissent s’exécuter efficacement sur des supercalculateurs en mémoire distribuée (MPI). Les recherches consistent à identifier les points critiques de synchronisation, repenser les communications inter-processus, puis implémenter et évaluer la nouvelle version sur des architectures HPC, en comparaison avec l’originale.
Bio : Sylvain Gerbaud a 27 ans et a effectué sa thèse (https://theses.fr/2023POIT2285) entre 2020 et 2023 à l’Université de Poitiers dans le laboratoire XLIM, équipe IG (informatique graphique) sous la direction de Philippe Meseure, Sébastien Horna et Rita Zrour. Il est actuellement post-doctorant au LIP6 à l’université de la Sorbonne à Paris sous l’encadrement de Julien Tierny et Pierre Fortin depuis septembre 2024.