Avec le portrait de cette semaine, les lignes qui suivent feront la part belle à la notion de cartes, ou plus exactement à celle de graphes paysagers. Une thématique scientifique aux nombreux débouchés que Gilles Vuidel, ingénieur de recherche en calcul scientifique, au laboratoire Théoriser et modéliser pour aménager (ThéMA) de Besançon, maîtrise parfaitement, au point de décrocher la médaille cristal du CNRS. Une distinction remise chaque année à des personnels d’appui à la recherche, qui par leur créativité, leur maîtrise technique et leur sens de l’innovation, contribuent aux côtés des chercheurs à l’avancée des savoirs et à l’excellence de la recherche française.
Après des études d’informatique et une première expérience au Laboratoire image, ville et environnement (Live) de Strasbourg, Gilles Vuidel rejoint ThéMA en 2005. Il obtient un poste d’ingénieur d’études CNRS en calcul scientifique en 2011, puis est promu ingénieur de recherche en 2016. Depuis son arrivée, il a développé une quinzaine de logiciels, dont une dizaine sont maintenus et librement accessibles sur internet, reconnus et utilisés par la communauté scientifique.
Imaginer les villes de demain
À la lecture de ces premiers éléments, de ce bref résumé, on subodore naïvement un parcours professionnel tout en évidences et rectitude du trait, initié par une main du destin plus appliquée que facétieuse. Or, il en est rien. Car si toutes les cartes, que l’on peut avoir en poche, sont autant de précieuses boussoles, emprunter un chemin ne dit rien, des carrefours, ni de la destination. Avec Gilles Vuidel, il y a d’abord cette jeunesse en Alsace et une passion adolescente pour l’informatique, qui dessine de lui un premier avatar de geek. « J’adorais démonter et remonter les ordinateurs, comprendre leur fonctionnement. Je dévorais tous les livres que je pouvais trouver sur le sujet à la bibliothèque », se souvient-il.
Dans ce schéma, l’école est “game over”, trop binaire à son goût, elle l’ennuie. « Au lycée, je ne me voyais pas faire de longues études, c’est pourquoi je me suis dirigé vers un DUT en informatique ». L’arrivée à l’IUT, lui ouvre l’accès à la bibliothèque universitaire. Une découverte du monde estudiantin qui opère en lui un premier changement de logiciel quant à ses perspectives d’avenir. « C’est au coeur des rayonnages consacrés aux ouvrages sur l’informatique que j’ai découvert la notion d’intelligence artificielle », évoque Gilles Vuidel.
Le coup de foudre est immédiat. De cette connexion initiale nait l’envie d’en savoir plus, d’aller au-delà et de prendre le chemin de la recherche. Une soudaine appétence pour les études longues confirmée par un premier stage en 2000, au Live de Strasbourg. À l’issue de celui-ci, il va oeuvrer, pendant deux ans, comme développeur contractuel à mi-temps, dans ce laboratoire de géographie qui mêle les dimensions d’images de ville et d’environnement. « J’ai travaillé à la traduction d’un certain nombre de problèmes de recherche en modèles informatiques : simulation d’occupation du sol dans la ville, modélisation de l’apport de la végétation dans les agglomérations... ».
Une prise de conscience
En parallèle, il poursuit ses études : licence, maîtrise, jusqu’à l’obtention d’un DEA Intelligence artificielle et reconnaissance des formes à l’université Paris 6. Les portes de la recherche lui sont alors grandes ouvertes, mais un nouveau “bug” vient bousculer ses plans. « J’étais arrivé à un moment où la logique me poussait à faire une thèse... Pourtant, très vite je me suis rendu compte que je n’avais pas les “codes” pour poursuivre dans cette sphère de la recherche parisienne. Cela aurait voulu dire se battre face à la concurrence pléthorique, se montrer, se vendre pour décrocher des financements... Tout cela, ce n’était pas moi », avoue avec humilité l’ingénieur.
« La traduction des problèmes de recherche en modèles informatiques est l’un des aspects de mon métier qui me passionne particulièrement. »
Cette prise de conscience l’amène en terre comtoise, où il suit sa compagne d’alors. Lassé, croit-il, du monde académique, il s’essaie un temps à l’univers du privé, mais les postes d’informaticiens qu’ils décrochent, très basiques ne comblent pas son appétit de connaissances. « C’est à ce moment que j’ai repris contact avec un chercheur du laboratoire ThéMA de Besançon avec qui j’avais travaillé sur un programme commun avec le Live de Strasbourg ». De ces retrouvailles, une opportunité se fait jour, qui voit Gilles Vuidel intégré, en 2005, le laboratoire bisontin comme ingénieur contractuel en développement d’applications.
Seize années d’investissement
Ses valises bien posées à ThéMA, il fait son entrée au CNRS en 2011, au poste d’ingénieur d’études en calcul scientifique, puis en 2016, au grade d’ingénieur de recherche. « Depuis mon arrivée à ThéMA, j’ai développé un grand nombre de logiciels qui ont, d’une certaine manière, aidé à la valorisation et au transfert du travail des chercheurs vers le monde sociaux-économique : c’est l’un des aspects de mon métier qui me passionne particulièrement. À travers toutes mes réalisations, j’ai également pu approfondir de nombreux champs de l’informatique, de la géométrie algorithmique à l’intelligence artificielle, en passant par le calcul haute performance… toujours en lien avec des thèmes de recherche en géographie : formes et mobilités urbaines, réseaux écologiques, esthétique paysagère, cartographie transformationnelle, et bien d’autres ».
Seize années d’investissement aujourd’hui récompensées par la médaille cristal du CNRS 2021. Une reconnaissance qui met également un coup de projecteur sur l’ensemble des activités du laboratoire ThéMA et plus globalement sur l’université de Franche-Comté. Cette visibilité accrue permet ainsi de mieux comprendre, de donner une dimension concrète à une discipline qui peut paraître austère aux yeux du grand public. « Cette année, nous avons enregistré 5.500 téléchargements de nos logiciels de géographie appliquée. L’essentiel se concentrant sur deux principaux produits : Fractalyse (le plus ancien) et Graphab (3.000 téléchargements à lui seul) ».
« Graphab a ainsi été utilisé par Engie et Suez pour intégrer leurs sites dans des trames vertes et bleues »
Le premier est diffusé à l’échelle mondiale et permet l’analyse morphologique des villes par la géométrie fractale. Aujourd’hui, une version 2.0 baptisée Fractalopolis est en test avec la ville de Besançon. « Quand on cherche à réaliser une ville fractale, en part avec l’idée de casser l’uniformisation de la cité, en préservant d’un côté des espaces plus ou moins naturels, qui apportent une ventilation à la ville en évitant les îlots de chaleur et des zones de densité importante pour conserver notamment les avantages des services de proximité et ceux des transports en commun, contre la voiture individuelle... Avec notre logiciel, l’aménageur part de l’existant et teste différents scénarios d’intervention à la recherche du bon équilibre ».
Équations écologiques
Graphab permet, lui, de modéliser les réseaux écologiques (trame verte et bleue dans les SCoTs et les régions) à partir de la théorie des graphes. Il s’intéresse aux modifications de l’occupation du sol induites par l’étalement urbain, à la densification des réseaux de transport et aux mutations agricoles qui contribuent à fragmenter les habitats de certaines espèces et qui peuvent conduire à remettre en question la viabilité de populations animales et végétales.
En complément des approches de terrain menées par les experts naturalistes, Graphab propose une approche intéressante pour réaliser des diagnostics, hiérarchiser les actions à mener (restauration écologique, création ou recréation de zones de connectivité, de continuité écologique, jusqu’à l’échelle européenne, pour éviter l’isolement des espèces et leur dérive génétique...) et comparer des scénarios prospectifs d’aménagement ou de conservation.
« Graphab a ainsi été utilisé par Engie et Suez pour intégrer leurs sites dans des trames vertes et bleues. Et, plus localement, par la LPO de Franche-Comté dans un travail de restauration des mares afin de prioriser leurs actions. L’outil a également servi à limiter le développement géographique des campagnols, en identifiant les terrains agricoles où les cultures pouvaient être modifiées pour faire barrière aux rongeurs... ».