Section 06 Sciences de l'information : fondements de l'informatique, calculs, algorithmes, représentations, exploitations

Introduction

Alors que Gérard Berry, titulaire de la première chaire du Collège de France consacrée à l'informatique, vient de recevoir la médaille d'or du CNRS, notamment pour le langage Esterel dont il est l'inventeur et qui est largement utilisé dans l'industrie, ainsi que pour ses travaux plus récents sur la programmation diffuse, c'est-à-dire à destination d'objets connectés, la communauté française relevant des thématiques de la section 6 peut se féliciter de l'impact national et international de son activité scientifique. Ainsi, 11 bourses de l'European Research Council (ERC) ont été obtenues depuis 2010 et 3 prix internationaux prestigieux durant la seule année 2013 :

Le prix John von Neumann a été décerné par l'Institute for Operations Research and the Management Sciences (INFORMS) à Michel Balinski pour l'ensemble de ses contributions en recherche opérationnelle et aide à la décision, qui ont marqué les domaines de la combinatoire polyédrale, de l'optimisation combinatoire et de la programmation linéaire en nombres entiers, mais aussi de la théorie du choix social et de la théorie du vote. Ses travaux les plus récents, sur le vote par jugement majoritaire, ont reçu un écho médiatique important ; ainsi l'un de ses systèmes de vote est effectivement utilisé à Zurich.Le prix Gödel co-décerné par l'European Association for Theoretical Computer Science et le pôle algorithmique et informatique théorique de l'Association for Computing Machinery (ACM) à Antoine Joux et deux autres scientifiques pour leurs travaux portant sur la notion de couplage en cryptographie, une technique jusque-là réservée au domaine des mathématiques pures. En rendant ce procédé utilisable en cryptographie, ils ont permis à des nouvelles fonctionnalités de voir le jour, notamment dans le contexte de la lutte contre le piratage des contenus multimédia.Le Software System Award décerné par l'ACM au logiciel Coq, récompensant une équipe de 9 principaux contributeurs dont 7 sont actuellement en poste en France. Coq obtient ainsi la reconnaissance d'être devenu un assistant de preuve précieux pour l'écriture et la vérification de programmes, mais aussi pour résoudre des conjectures mathématiques hors de portée de preuves non automatisées.

Le paysage français de la recherche en informatique est particulier avec plus de 3 000 enseignants-chercheurs en section CNU 27 soit 10 fois plus que de chercheurs CNRS ou encore de chercheurs INRIA relevant de cette discipline. D'autres établissements, tels le CEA, comptent également des chercheurs en informatique toutefois en plus petits nombres. L'INS2I est structuré en seulement 47 laboratoires CNRS (propres ou mixtes) dont environ la moitié relèvent principalement de la section 6, et parmi ceux-là une dizaine comptent plus de 100 permanents. Un réseau des Groupes de Recherche du CNRS structure thématiquement cet ensemble de chercheurs et assure l'animation des différents domaines de recherche. Ces GdR regroupent chacun plusieurs centaines de membres permanents, et autant de doctorants et postdocs, 6 d'entre eux sont principalement rattachés à la section 6.

La proportion de femmes dans la profession demeure faible. Elles représentent moins de 20 % des chercheur-e-s de la section 6, et à peine 25 % des enseignant-e-s-chercheur-e-s de la section CNU 27.

Le nombre de doctorants dans le domaine est important. De l'ordre de 500 d'entre eux soutiennent chaque année leur thèse et trouvent un emploi dans la recherche académique ou dans le secteur privé, leur doctorat n'étant dans ce dernier cas pas reconnu la plupart du temps.

La recherche en sciences de l'information est traversée par une double influence : d'une part l'étude de grandes questions fondamentales qui ont des répercussions économiques et sociétales tout en contribuant à l'évolution même de la discipline, et d'autre part la recherche de solutions concrètes, éventuellement logicielles, à des problèmes pratiques.

Ainsi P vs NP est l'un des 7 problèmes du millénaire selon le Clay Mathematics Institute, la fiabilité de nombreux systèmes cryptographiques repose sur la complexité de problèmes arithmétiques tels que celui du logarithme discret sur les courbes elliptiques. Enfin le développement de l'informatique quantique remet en question la nature du calcul telle que conçue par Turing, et est déjà en partie utilisée dans certaines applications.

L'évolution du monde numérique alimente aussi la recherche en informatique, de ses applications jusqu'à ses travaux fondamentaux. Ces dernières années ont ainsi vu émerger de nouvelles problématiques qui concernent tous les axes de recherche de la section 6 et sont au cœur des évolutions récentes de la recherche en informatique :

le traitement à la volée ou a posteriori des flux de données temporels, dynamiques, et hétérogènes ;les problèmes de sécurité : sûreté de fonctionnement, protection de la vie privée, cryptographie ;la gestion des ressources en programmation et la certification des programmes, le développement de logiciels libres ;l'étude de nouveaux modèles ou paradigmes de calcul et le calcul haute performance ;les réseaux de communication : augmentation des connexions et des interactions, des volumes de données échangées ou partagées.

Ce rapport de conjoncture a été préparé selon un découpage par thèmes du périmètre scientifique de la section. Dans chaque thème, la recherche menée ainsi qu'une sélection des nouvelles directions et nouveaux paradigmes de la discipline sont présentés. Vient ensuite la présentation de contributions parmi les plus marquantes, tant au niveau national qu'international, afin de mettre en évidence le positionnement de la recherche faite en France. Compte tenu des contraintes de place, des choix ont été effectués, afin de ne conserver que quelques-unes des avancées et directions de recherche les plus significatives.