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Dernière mise à jour : Mai 2021

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Laboratoire de Biotechnologie de l'Environnement

Systèmes d'information

Un système d'information permet de collecter, stocker, traiter et communiquer les informations grâce à un ensemble de ressources (humain, matériel, logiciels, procédures). Au LBE nous en avons développé plusieurs autour des axes suivants :

SILEX-LBE

SILEX-LBE est le Système d'Information pour L'EXpérimentation de l'UR LBE à Narbonne qui a pour objectif d'assurer la gestion des données pour le suivi en ligne de procédés de dégradation par voie sèche ou liquide en conditions anaérobies, et de procédé de production de micro-algues.

La problématique est le nombre important de procédés de recherche de digestion biologique à l'UR LBE suivi par de plus en plus de capteurs sophistiqués qui crées un grand nombre de données avec leur mesure.

Il est connecté aux systèmes d'acquisition ODIN (de l'INRIA BIOCORE) des données en ligne issus de capteurs, d'analyseurs automatisés ou semi-automatisés. En 2012, il gère 8 bases de données regroupant 40 bioréacteurs de volume compris entre 1 L et 25 m3. Le système d’information SILEX-LBE sert aujourd’hui à l’acquisition et au contrôle de 5 bioprocédés de taille pilote, et de 26 bioprocédés de taille laboratoire au LBE. Il est opérationnel depuis mars 2009. D'une manière générale, Silex est un logiciel de gestion de données dédié aux bioprocédés. Il permet de collecter, afficher et analyser les données collectées sur les bioprocédés, qu’il s’agisse de données mesurées par des capteurs, ou d'observations et mesures réalisées par les opérateurs. Il présente les données via une interface web. Elle permet de construire l’historique du procédé en réunissant données capteurs, mesures hors-ligne et opérations de maintenance, ce qui facilite l’analyse des données a posteriori. Elle est indépendante d’une plate-forme commerciale d’acquisition, offre la flexibilité nécessaire au suivi de procédés innovants, et permet la traçabilité des expérimentations. La flexibilité permet d’adapter le système à chaque nouveau procédé. Symétriquement, elle demande un important effort de configuration pour chaque nouveau déploiement.

Il a été initié par un projet européen Telemac (2003-2007) puis il a pu évoluer grâce au projet européen CAFE (2008-2012) et le projet IRSES d'échange mexicain BITA (2009-2015). Il continue avec le projet européen NoAW (2016-2020) sur la publication (OpenData) "on-line" des données de procédés. Nous inclurons la partie web ssémantique  avec le projet régional Occitanie / européen RIO (2020-2023).

silex

Valorisation :

  • formations GRP Gestion Répartie de Procédés de 3 à 5 jours selon le public visé en informatique, nous formons des "super-utilisateurs" aux outils de ce système et une formation dédiée au nouveaux utilisateurs.
  • ARTICLE. P. Neveu, V. Rossard, E. Aguera, M. Perez, C. Picou, J.M. Sablayrolles (2008). Gestion de données et de connaissances pour les bioprocédés. EGC  - Atelier Fouille de données temporelles. http://biblio.telecom-paristech.fr/cgi-bin/download.cgi?id=7865
  • ARTICLE. Rossard, V., Aguera, E., Neveu, P., Dkhissi, A.-I., Latrille, E., Perez, M., Picou, C., Rozas, N., Sablayrolles, J.-M., Thomopoulos, R. (2010). Utilisation d’ontologies pour la validation de mesures appliquée à la fermentation alcoolique. Cahier des Techniques de l'INRA (69), 51-56.
  • Neveu, P., Rossard, V., Tireau, A., Aguera, E., Perez, M., Picou, C., Sablayrolles, J.-M. (2012). Software for data and knowledge management in winemaking fermentations . Presented at KEOD 2012, Barcelone, ESP (2012-10-04 - 2012-10-07).
  • Neveu P., Granier A., Koenderink N., Latrille E., Perret B., Rossard V., Tireau A. (2010). CAFE Deliverable 2.2.
  • 2014 naissance du système d'information SILEX-MEX, issu de SILEX-LBE.
  • A la fin de l’année 2014, SILEX-LBE et ODIN sont repris par une startup BioEnTech qui les fusionne pour donner le logiciel Mémo.

Langages : PHP, MySQL, HTML, XML, CSS, R, javascript, Jquery.

Collaboration :  Il s'appuie sur un logiciel Modulaire nommé OpenSILEX, porté par l'UMR MISTEA et le CATI-CODEX, également sur le logiciel ODIN porté par l'INRIA BIOCORE

Lien avec tous les OTs.

ChemFlow

ChemFlow est un SI pédagogique dédié à la chimiométrie.

L'objectif est de permettre à un plus grand nombre de pratiquer la chimiométrie dans le cadre d'un projet ChemProject comprenant 3 axes : des cours en lignes CheMoocs, un logiciel ChemFlow et une base de données ChemData. Le MOOC a été ouvert sur la plateforme FUN (France Université Numérique) pour la première session du 16 septembre au 25 novembre 2016.

La problématique est le nombre très important de spectromètres vendus dans la recherche et l'industrie car c'est un outil simple, rapide, bon marché et fiable. Depuis les années 70, la France perd des compétences en chimiométrie par manque de formation dans ce domaine.

C’est un des résultat d’un projet éponyme financé tout d'abord par Agropolis Fondation (2015-2016). Ce projet se poursuit grâce au financement de la formation permanente INRA de Montpellier. La seconde session du MOOC a été scindée en 2 : CheMoocs Basic (du 2 octobre au 3 décembre 2017) et CheMoocs Advanced (du 23 octobre au 3 décembre 2017). En 2018, nous sommes à la troisième session avec un nouveau redécoupage : méthodes non supervisées (octobre-novembre 2018) et méthodes supervisées (février-mars 2019). Pour l’avenir nous nous sommes tournés vers le mécénat d’entreprise via SupAgro fondation et Agropolis Fondation.

Depuis 3 ans les résultat sont en moyenne les mêmes : 1500 inscrits au MOOCvia la plateforme FUN, 600 comptes ChemFlow. Le serveur a répondu à environ 45000 requêtes. Les détails pour accéder au logiciel sont sur chemproject.org.

 

chemflow

Valorisations :

  • plusieurs formations ont été dispensées sur ce logiciel, voir chemproject - Ressources - Formations :
    • 2016-05-19 à Montpellier dans le cadre de l'association HélioSPIR (12 participants)
    • 2016-09-12 au 2016-11-25, cours en ligne, via la plateforme FUN (1570 participants)
    • 2016-11-08 à Montpellier dans le cadre de l'association HélioSPIR (15 participants)
    • 2017-01-30 à Paris au congrès de chimiométrie XVIII (10 participants)
    • 2017-03-23 et 24 à Avignon dans le cadre du réseau NIRS (30 participants)
  • a fait l'objet de plusieurs présentations
    • orale de 20 min à la conférence GCC 2016 en juin à Bloomington : Rossard V, Boulet JC, Gogé F et al. ChemFlow, chemometrics using Galaxy. F1000Research 2016, 5:1671 (slide presentation) (doi: 10.7490/f1000research.1112573.1)
    • poster à HélioSpir 2016
    • et les autres sont consultables sur chemproject.org - Ressources - Publications 
  • inscrite au répertoire des plateformes internationales GalaxyProject : https://galaxyproject.org/use/chemflow
  • un tutoriel a été rédigé sur chemproject.org - ChemFlow - Tutoriel

Langages : Scilab, Octave (libre de Matlab),R, Python, postgreSql. Il intègre des méthodes existantes de chimiométrie dans un framework existant Galaxy.

Collaboration forte (non exhaustive) pour le développement de ce logiciel : IRSTEA de Montpellier, INRA-SPO à Montpellier, EIC de Montpellier, INRA-GenoToul, France Grille.

Site web associé : http://chemproject.org

Lien particulier avec l'OT SAMI.

TyPol

TyPol est un SI de typologie des micropolluants permettant de classer les contaminants organiques selon des propriétés d’intérêt environnementales et des caractéristiques moléculaires.

L'objectif est d'étudier le comportement des contaminants organiques.

La problématique est le  nombre  très  important  de  molécules  à  analyser  entre  30  000  et

100 000 substances concernées par l’évaluation des risques environnementaux (Pesticides, REACH).

Nous avons donc créé cet outil pour :

  • classer des molécules dans des groupes selon différentes propriétés (dégradation, mobilité, toxicologie,…)
  • et choisir une molécule modèle par groupe pour des expériences plus approfondies

Cet outil a pu évoluer dans le cadre de différents projets :

  • 2009-2011 : projet innovant du département EA
  • 2011 - 2013 : BIODECHLORD – AIP DEMICHLORD 2010 : recherche de la signature biologique de la dégradation de la chlordecone dans les sols des Antilles
  • 2012 - 2014 : IMPEC – APR Pesticide MEDDE 2011 : développement d’indicateurs microbiens pour l’évaluation de l’impact des pesticides sur des fonctions écosystèmiques terrestres et aquatiques
  • 2016-2018 : Digestate – ANR 2015 : diagnosis of Waste Treatments for Contaminant Fates in the Environment
  • 2019-2020 : RhizoPharma - Pari Scientifique du Département EA - « Evaluation du transfert sol-plante de composés pharmaceutiques apportés au sol par des MAFOR à l’aide du RHIZOtest ». Coordonné par Claire-Sophie Haudin (AgroParisTech).
  • 2019-2020 : PhyLoDispo - Pari Scientifique du Département EA - « Développement d'outils Physicochimiques pour caractériser la Localisation des pesticides dans les sols volcaniques et évaluer leurs Disponibilités environnementales ». Coordonné par Antoine Richard (INRAE).
  • 2017-2020 : RePP’Air - Réduction des Produits Phytosanitaires dans l’Air ?
  • 2019-2021 : OFB, office français de la biodiversité (ex AFB, ex ex ONEMA)
  • 2021-2024 : TAPIOCA « Caractériser l’exposition chronique aux produits de transformation des produits phytopharmaceutiques et leurs effets écotoxiques dans les milieux aquatiques »  (Plan Écophyto II+ – Procédure Appel à projets de recherche innovation ou de recherche action 2019 « Produits phytopharmaceutiques : de l’exposition aux impacts sur la santé humaine et les écosystèmes ») coordonné par Christelle Margoum d’INRAE (Lyon)
typol

Cet outil a fait l'objet de différentes valorisations :

  • fait marquant du département EA en 2013,
  • il est élu fait marquant pour le centre de Versailles en 2014.
  • l’article « TyPol-Reppair » paru dans JHM est élu fait marquant en 2022 : https://www.inrae.fr/actualites/faits-marquants-du-departement-agroecosystemes
  • ARTICLE.
    • Chemosphère en 2014. R. Servien, L. Mamy, Z. Li, V. Rossard, E. Latrille, F. Bessac, D. Patureau, P. Benoit. TyPol–A new methodology for organic compounds clustering based on their molecular characteristics and environmental behavior, Chemosphere, 111, 613-622) 
    • ENVIRONMENTAL POLLUTION 2016 - Storck V., Lucini L., Mamy L., Ferrari F., Papadopoulou E.S., Nikolaki S., Karas P.A., Servien R., Karpouzas D.G., Trevisan M., Benoit P., Martin-Laurent F. Identification and characterization of tebuconazole transformation products in soil by combining suspect screening and molecular typology. Environmental Pollution, 208, 537-545
    • STOTEN 2017 - Benoit P., Mamy L., Servien R., Li Z., Latrille E., Rossard V., Bessac F., Patureau D., Martin-Laurent F. 2017. Categorizing chlordecone potential degradation products to explore their environmental fate. Science of the Total Environment, 574, 781-795
    • COMMUNICATION ORALE EGU 2017 - Traoré H, Crouzet O., Mamy L. , Sireyjol C. , Rossard V., Servien R., Latrille E., Benoit P. Clustering pesticides according to their molecular properties and their impacts by considering additional ecotoxicological parameters in the TyPol method. Geophysical Research Abstracts, Vol. 19, EGU2017-6863
    • Journal of Hazardous Materials 2021 - Mamy L., Bonnot K., Benoit P., Bockstaller C., Latrille E., Rossard V., Servien R., Patureau D., Prevost L., Pierlot F., Bedos C. Assessment of pesticide volatilization potentials to atmosphere from their molecular properties using the TyPol tool
  • POSTER. Benoit, P., Mamy, L., Servien, R., Latrille, E., Rossard, V., Bessac, F., Patureau , D., Martin, F. (2016). Categorization of chlordecone potential transformation products to predict their environmental fate. Presented at 9. European Conference on Pesticides and Related Organic Micropollutants in the Environment -15. Symposium on Chemistry and Fate of Modern Pesticides, Saint Jacques de Compostelle, ESP (2016-10-04 - 2016-10-07).

Il est pris en exemple dans les cours des enseignements de Master (Pierre Benoit, Laure Mamy à AgroParisTech).

Langages : web, R (RStudio, RODBC, RPMG), MySQL. Désir d'évolution : Galaxy, docker, web sémantique.

Forte collaboration (mais non exhaustive) : en interne LBE OT-Qual-I et plus largement avec l'UMR EcoSys INRAE de Grignon.

Lien particulier avec l'OT Qual-I et la thématique micropolluants.

ConceptDig

Le projet Concept-Dig financé par l’ADEME (2016-2019) et porté par INRAe a eu comme objectif de produire un outil d’aide à la conception de filière de traitement de digestats agricoles pour leur utilisation agronomique.  Cet outil repose sur une enquête menée auprès de 72 sites de méthanisation de l’AAMF (Agriculteurs Méthaniseurs de France) et sur des expérimentations et suivis des procédés de traitement des digestats (séparation de phases, stockage, compostage et incubation sur sols).

A partir de la ration intrante du digesteur, un calculateur permet de prédire la qualité agronomique du digestat (composition biochimique et valeur agronomique amendante et fertilisante) . A partir de ces données ou de résultats d’analyses d’un digestat, d’autres calculateurs permettent de prédire la qualité  du digestat traité après séparation de phase et stockage et de positionner ce dernier par rapport à une typologie réalisée dans le cadre de Concept-Dig.

ConceptDig_INRAE-LBE

Langages : RShiny (plotly)

1ère version : https://vrossard.shinyapps.io/ConceptDig/

2ème version en ligne :

Et bientôt sur : https://projet-methanisation.grdf.fr/

Valorisation par un dépôt APP.

Lien particulier avec l'OT Qual-I et la thématique digestats.

Contact

Virginie ROSSARD et Eric LATRILLE

Voir aussi