L'interdisciplinarité de la recherche à IMT Mines Alès

L'interdisciplinarité est une démarche dans laquelle au moins deux disciplines scientifiques croisent leurs compétences, leurs savoir-faire, et interagissent pour produire des connaissances, des expertises et des contributions propres à chaque discipline dans un processus de résolution de problèmes complexes. L'interdisciplinarité est cruciale pour la recherche scientifique à IMT Mines Alès, et elle est encouragée à plusieurs niveaux.

Une politique de recherche décloisonnée pour travailler en interdisciplinarité

La recherche à IMT Mines Alès est répartie sur 6 unités de recherche,
dont les équipes sont toutes affiliées à un « centre de recherche et d’enseignement ». Ces structures permettent, de façon particulière, de lier recherche (laboratoires et unités de recherche), enseignement (département d’enseignement), et développement économique (plateformes technologiques ou de recherche). La structuration et l’animation de la recherche à IMT Mines Alès visent à permettre un décloisonnement des disciplines et un croisement des compétences présentes dans ses laboratoires. Cette structuration en centres est adaptée à la stratégie de l’établissement IMT et de sa déclinaison au périmètre de notre école, pour lesquelles un croisement disciplinaire est essentiel et nécessaire. Chacune des disciplines de recherche des centres (matériaux, eau, risques, systèmes complexes, IA) bénéficie d’un enrichissement croisé par les apports de compétences et de perspectives d'applications diversifiées des autres unités et centres (par exemple : interactions matériaux, santé, environnement ; IA, usages et impacts ; Systèmes complexes et Ingénierie centrée humain ; Evaluation des nouveaux Risques dans le cadre des transitions industrielles et numériques, etc.).

IMT Mines Alès développe une recherche orientée vers les besoins de la société, qui tente d’apporter des solutions originales aux grands défis globaux, aux difficultés rencontrées par la société ou dans la pratique industrielle. Cette approche favorise la fertilisation croisée entre les disciplines et les thèmes de recherche pris en charge.

A l’intérieur même des laboratoires, les compétences croisées des personnels scientifiques rassemblent souvent plusieurs disciplines autour d’un objet de recherche commun, dans des optiques inter-, pluri-, ou transdisciplinaires. 

L’interdisciplinarité dans nos unités de recherche

Le Laboratoire des Sciences des Risques (LSR), une approche interdisciplinaire de la gestion des risques

Le Laboratoire des Sciences des Risques (LSR) a pour objectif d’améliorer la sécurité, la sûreté et le bien-être des populations et des générations futures face aux risques technologiques, chroniques, naturels, ou risques sanitaires exceptionnels. Etudier les risques et leurs impacts sur les sociétés et les territoires ou induits par le changement climatique, suppose, par essence, une connaissance des interactions et une démarche d’analyse pluridisciplinaire et systémique. A cette fin, le LSR se positionne et contribue avec des approches à la croisée des sciences de l’ingénieur, de la donnée, de l'environnement, des sciences physiques et des sciences humaines et sociales. L’interdisciplinarité du LSR se concrétise ainsi par quatre thèmes de recherche : caractérisation et réduction des aléas, évaluation de la vulnérabilité et résilience des enjeux, ingénierie des systèmes complexes face aux risques et gestion de crise. 

L'équipe Eau, Ressources et Territoires (ERT), un croisement de disciplines pour aborder l’eau sous ses multiples facettes

L’équipe ERT est associée au laboratoire HydroSciences Montpellier, qui travaille sur les impacts du climat et des activités humaines sur la ressource en eau dans les régions méditerranéennes et tropicales. L’équipe ERT étudie particulièrement l’eau continentale (ressource ou danger) comme facteur de développement pour les sociétés humaines. Pour cela, elle mobilise des compétences dans les disciplines des sciences de l’environnement, sciences humaines et sociales, sciences physiques, sciences du vivant, informatique et IA.

Le laboratoire EuroMov-DHM, la rencontre des Sciences numériques, des sciences du mouvement et de la santé

Le programme scientifique d'EuroMov Digital Health in Motion, en co-tutelle entre IMT Mines Alès et l'Université de Montpellier, est construit sur un manifeste, à savoir la « fertilisation croisée de l'intelligence artificielle (IA), des sciences du mouvement et de la santé pour comprendre la plasticité comportementale de l’homme, améliorer sa performance sensorimotrice, et développer de nouvelles approches numériques inspirées par cette plasticité ». Les lignes de recherche développées au sein d'EuroMov-DHM trouvent des applications novatrices dans les secteurs de la rééducation, de l’activité physique et du sport à des fins de performance et de santé, de l’avancée en âge, des interactions homme-machine et de la neuroergonomie. Pour atteindre ces objectifs scientifiques, l’unité est fondée sur trois pôles de compétences : les Sciences du Mouvement Humain historiquement portées par l’Université de Montpellier, la partie numérique, Sciences des données et de l’Intelligence Artificielle entre autres, portée par IMT Mines Alès et les sciences de la santé portées par les partenaires hospitaliers. Nos recherches reposent sur la collaboration de plusieurs disciplines scientifiques dont la psychologie et les neurosciences cognitives, la physiologie, la biomécanique, l’informatique et l’intelligence artificielle. Les Sciences du Mouvement et de la Santé reposent très largement sur l’analyse de données hétérogènes et sur la prise en compte de connaissances métier, médicales notamment, elles constituent donc un réservoir idéal pour les datascientists. Mais pas seulement : la compréhension des mécanismes d’apprentissage et du contrôle moteur chez l’être humain par exemple peut être vue comme une source d’inspiration pour la formulation d’approches novatrices en IA notamment en lien avec les mécanismes d’apprentissage par renforcement pour le motion planning ou l’imitation learning. 
Dans cette dynamique, les plateformes AIHM et mécatronique soutiennent les recherches d’EuroMov DHM en fournissant respectivement des solutions pour l’analyse du mouvement et des signaux, et un appui technique pour le développement de systèmes mécatroniques.

En savoir plus : https://www.imt-mines-ales.fr/actualites/lintelligence-artificielle-pour-analyser-le-mouvement-humain-et-ameliorer-la-mobilite

L'équipe Durabilité des éco-Matériaux et des Structures (DMS), une démarche interdisciplinaire pour le génie civil

Au sein du LMGC, l’équipe DMS propose une vision globale du développement des éco-matériaux et de leur interaction avec leur milieu d’usage. Le développement de ces matériaux et de ces structures doit combiner les notions de résistance mécanique, de durabilité, qu’il s’agisse de structures du génie civil ou de composites performants pour l’industrie.
L’approche interdisciplinaire intègre la formulation et la mise en œuvre, la caractérisation physico-chimique et mécanique ainsi que de la modélisation prédictive et multiphysique pour un usage de ces matériaux en condition de service. Pour cela, elle mobilise des compétences de diverses disciplines parmi les sciences de l’ingénieur, science et mécanique des matériaux, génie civil, informatique, sciences physiques, sciences des polymères et biomécanique

Le Laboratoire Polymères Composites et Hybrides (PCH), l'interdisciplinarité au coeur des matériaux

Les travaux de recherche du Laboratoire PCH portent sur la conception d’éco-matériaux, l’amélioration de leur durabilité et le traitement des déchets plastiques et composites. Son objectif est de remplacer les matériaux classiques souvent issus du pétrole et ainsi réduire l’empreinte environnementale. Cela passe par le développement de matériaux à base de matières renouvelables, l’étude du cycle de vie des matériaux polymères et composites, la compréhension et la maîtrise des phénomènes aux surfaces et interfaces, la compréhension et l’amélioration du comportement au feu de ces matériaux.

Les champs d’application sont multiples : bâtiment, transport, énergie, santé, environnement, mode, etc. Les compétences mobilisées dans ce laboratoire portent sur deux grandes catégories disciplinaires : les sciences de l’ingénieur (sciences des matériaux, génie civil, construction, génie mécanique) et les sciences physiques (science des polymères, nanotechnologies, chimie).

L'équipe RIME, à l'interface des matériaux, de l'environnement et de la santé environnementale 

  Au sein de l’UMR IPREM, l’équipe RIME mène une recherche transversale à l’interface des domaines des matériaux et de l’environnement, agrégeant des compétences en chimie analytique, physico-chimie, physique des matériaux. L’objectif est d’évaluer, comprendre et maîtriser les impacts des matériaux, des procédés et processus associés (fabrication, usage, vieillissement, recyclage, …) sur l’environnement, la santé et les propriétés sensorielles. Il s’agit d’étudier les transferts matériau-environnement d’additifs et de substances non intentionnellement ajoutées (NIAS) (caractérisation de composés émergents aux interfaces, acquisition de connaissance sur l’impact sanitaire de ces composés). Un autre axe de recherche vise à évaluer les impacts environnementaux et l’acceptabilité de matériaux émergents (intérêt environnemental de matériaux émergents, conception de matériaux à propriétés sensorielles maîtrisées, compréhension de la résistance au changement du consommateur).

Nos plateformes interdisciplinaires

La recherche à IMT Mines Alès s’appuie notamment sur 10 « plateformes technologiques », qui ont pour vocation de servir la recherche (projets de R et D), l’enseignement (projets d’élèves) et l'accompagnement et le développement économique de nos entreprises partenaires (sensibilisation, étude, prototypage...). Parmi ces plateformes, 7 sont interdisciplinaires :

• AIHM (Ales Imaging and Human Metrology) : soutient les recherches IMT Mines Alès grâce à des équipements mobiles et des protocoles expérimentaux immersifs, dédiés à la capture, l'analyse et la modélisation du mouvement humain, des signaux physiologiques et de l'environnement sonore ou visuel.
• ALCOVES  propose l'évaluation de l'impact des matériaux / produits / procédés sur l'environnement et la santé : développement et application de méthodes de mesure, évaluation des performances et de l'innocuité de matériaux et procédés (en labo et in situ), évaluation de la durabilité de ces propriétés.
• EDMOS
• MICRAL propose et accompagne des projets de recherche et de développement axés sur des matériaux multiphasiques à faible impact environnemental, à base de matrices polymères ou minérales. Elle est spécialisée dans la caractérisation physico-chimique des formulations de matériaux hétérophasés à l'échelle nanoscopique et microscopique, et intervient dans l'optimisation de ces formulations pour améliorer leurs propriétés fonctionnelles, en fonction des besoins et des applications industrielles. 
• PAQMAN offre un appui technique et scientifique dans le développement de protocole analytique, la réalisation d’analyses physico-chimiques et sensorielles afin d’évaluer les émissions de COV susceptibles de générer des odeurs et la compréhension des mécanismes d’émissions et de gestion de celles-ci dans différents domaines d’application (émissions industrielles, santé, bien-être, développement et recyclage de matériaux…).
• PFM (Plateforme Mécatronique) : apporte un appui technique et scientifique dans la conception, la réalisation, et la validation de systèmes mécatroniques complets.
• SIMULCRISE

Promotion des carrières

IMT Mines Ales a mis en place un système de titularisation et de promotion pour ses personnels de recherche, avec une démarche dans laquelle l’interdisciplinarité est reconnue.

En 2024 à IMT Mines Alès,

• 5 postes de Professeur(e) ont été ouverts, dont 2 sur des profils interdisciplinaires.
• 5 enseignants-chercheurs ont obtenu leur Habilitation à Diriger des Recherche (HDR), parmi lesquels 3 ont un profil interdisciplinaire.
• 5 nouveaux enseignants-chercheurs ont été recrutés, dont 3 sur un profil interdisciplinaire (biomécanique ; mesure, analyse et modélisation de données environnementales ; IA et ingénierie de systèmes complexes).

Le suivi de l'interdisciplinarité

La Direction de la Recherche, du Doctorat et de la Valorisation (DRDV) d'IMT Mines Alès a entamé une démarche de suivi de l’interdisciplinarité sur les 3 dernières années. Au-delà du suivi de sa production scientifique, 3 indicateurs sont particulièrement suivis :