Objectifs et description

Les enjeux actuels de la biologie et de la médecine engendrent des besoins nouveaux à l'interface avec l'informatique et les mathématiques : analyse de données complexes, outils de modélisation approfondis. Ceci nécessite de former des jeunes scientifiques ayant une vaste culture pluridisciplinaire. La spécialisation "BioInformatique et Modélisation" (BIM) s'appuie donc sur l'expérience de divers départements (informatique, mathématiques, science de la vie) et centres de recherche de l'UPMC et d'un partenaire international, qui fait partie d'un accord de Programme International de Master en "BioInformatique, bioMathématiques et Modélisation" (BIMM) entre UPMC et Université Libre de Bruxelles (Belgique). BIMM est coordonné par le Département d'Informatique.

Les aspects nouveaux de cette spécialité par rapport aux masters existant en France et à l'étranger sont : un programme de formation intégré à la biologie, mêlant algorithmique, combinatoire et statistiques pour la bioinformatique et modélisation mathématique ; des modules de recherche conçus pour mélanger les étudiants provenant de différentes disciplines ; des modules de mises à niveaux pour permettre l'acquisition des connaissances mais aussi d'un langage commun pour permettre des échanges ; des modules partagés par des enseignants de disciplines différentes. Cette collaboration dans un même module devrait enrichir la pédagogie "classique" disciplinaire et a pour but d'élargir l'esprit des étudiants.

Au sein de la spécialisation nous souhaitons préparer nos étudiants à la recherche et aux applications dans ce domaine d'interface en s'appuyant sur des bases solides en Informatique. Le but principal de la spécialisation est de préparer les étudiants au développement de nouvelles méthodes pour résoudre des problèmes des sciences du vivant. Il est donc essentiel qu'ils soient compétents dans leur domaine d'origine et qu'ils connaissent le langage et les problématiques des sciences biologiques et biomédicales. Le besoin de manipuler et d'analyser de larges quantités de données demande que la formation des étudiants soit complété par des compétences en simulation numérique et en analyse statistique.

Les étudiants de la spécialité qui participeront au master international devront passer un semestre dans une université partenaire, à l'occasion du stage de M2 ou pour un semestre de cours. Certains cours de M2 seront assurés en anglais.

Equipe pédagogique de la spécialité

Les modules de M1 et de M2 de la spécialité seront assurés par des enseignants de disciplines différentes. Cette collaboration dans un même module devrait enrichir la pédagogie "classique" disciplinaire et a pour but d'élargir l'esprit des étudiants.

Un travail important de l'équipe pédagogique sera realisé pour :

• favoriser une interaction profitable entre étudiants de formations différentes. Conception de groupes de travail, cours interactifs avec présentation d'articles par les étudiants, présentation de travaux de recherche par des chercheurs invités de domaines différents, etc seront mises en place.
• permettre la révision des contenus des cours vis-a-vis des nouvelles méthodes et des nouvelles découvertes dans ce domaine en constante évolution.

Prérequis

Les connaissances et les savoir-faire sont supposés être acquis au cours du cursus de Licence d'Informatique ou de Licence de Mathématiques. Voir aussi la rubrique ci-dessous "Public visé".

Débouchés professionnels

La spécialité BIM couvre des problèmatiques très pratiques et actuelles comme la génomique et la fouille de grande quantités de données biologiques, ce qui lui assure des débouchés professionnels. Elle aborde aussi des domaines plus prospectifs faisant l'objet de recherches de pointe dans nos laboratoires. L'objectif est que nos étudiants fassent une thèse dans de nombreux centres hors université : INRIA, Genoscope-CEA, INRA, etc. D'autres étudiants iront vers des laboratoires (biologie, écologie, biomécanique, médecine...) universitaires. Le laboratoire de Génomique des Microorganismes accueillera des étudiants éventuellement intéressés par la réalisation d'une thèse expérimentale avec une partie d'analyse in silico et des étudiants intéressés par le développement de nouvelles méthodologies d'analyse de données in silico.

Public visé

La spécialité s'adresse à un public d'étudiants scientifiques disposant de bonnes connaissances en informatique et/ou en mathématiques appliquées à l'informatique. Notamment, les étudiants devront avoir une formation en informatique générale incluant la maîtrise de l'algorithmique et de la programmation et une bonne connaissance des mathématiques de base (logique, algèbre, analyse, probabilités).

Le public de la première année est principalement constitué d'étudiants ayant obtenu une licence d'informatique ou de mathématiques (avec quelques UE en programmation et en algorithmique), mais d'autres parcours moins typiques seront aussi examinés. Par exemple, nous offrons la possibilité aux étudiants de Physique et Chimie de s'inscrire au Programme International BIMM et leur dossier sera considéré au cas par cas pour évaluer la spécialité d'insertion la plus appropriée, possiblement la spécialité BIM. Seront particulièrement appréciés les dossiers des étudiants provenant de formations mathématiques ou informatique qui ont montré, durant leur cursus Licence, un intérêt pour les sciences de la vie.

Le public de deuxième année est constitué pour une part des étudiants de la première année, et pour l'autre part d'élèves provenant d'autres universités ou d'écoles d'ingénieurs et ayant démontré dans leur cursus d'étude un intérêt pour les sciences de la vie, les mathématiques appliquées à l'informatique et/ou l'informatique. Les dossiers seront évalués au cas par cas.

L'intégration de BIM dans le Programme International de Master BIMM nous permet d'envisager une visibilité internationale de la spécialité et un flux d'étudiants provenant de l'étranger. Ils auront des formations compatibles à celles décrites ci-dessus.

Organisation

La spécialité permet aux étudiants d'informatique d'acquérir des compétences dans le domaine de la bioinformatique et de la modélisation tout en assurant aux étudiants une formation d'informaticiens. Le développement de leurs connaissances en algorithmique et en intelligence artificielle leur permettront d'apporter des contributions méthodologiques originales dans ce domaine.

Pour garantir des bases solides en informatique, nous proposons une première année (M1) de cours approfondis en informatique partagés avec les spécialités IAD (Intelligence Artificielle et Décision), STL (Science et Technologie du Logiciel) et IMA (Imagerie) et couvrant les connaissances nécessaires en algorithmique, combinatoire et statistiques. Les étudiants suivront aussi des cours de statistiques et d'introduction aux bases de la biologie, à la bioinformatique et à la modélisation. Ces modules permettront aux étudiants de se familiariser avec la pluridisciplinarité grâce au contenu des enseignements et à travers la collaboration entre étudiants de disciplines différentes au sein du Programme International de Master BIMM, qui partagera ses cours avec la spécialité.

La seconde année (M2) sera constituée par une partie de cours et un stage. Les cours de M2 seront, pour la plupart, donnés par au moins deux intervenants, dont l'un sera biologiste. Ceci permettra de s'assurer que les étudiants restent sensibles aux enjeux des problématiques en biologie. Une vaste variété de cours de modélisation est d'ores et déjà proposée à l'UPMC. Nous assurons dans cette spécialité, environ 10 UE dédiées à la bioinformatique et à la modélisation.

La spécialisation partage quelques UE de M1 et un grand nombre d'UE de M2 avec la spécialité "Mathématiques de la Modélisation" de la mention Mathématiques et Applications et la mention Biologie Moléculaire et Cellulaire (BMC) du Master de l'UPMC.

Responsable

Alessandra Carbone, Professeur au Département d'Informatique de Paris 6

Site de la spécialité

Site de la specialité BIM du Master d'Informatique

Site de la specialité BIM du Master de Biologie Moléculaire et Cellulaire BIM-BMC

Site de la specialité "Mathématiques appliquées à la biologie et à la médecine" du Master de Mathématiques