Robin Fuchs (CYBELE) soutiendra sa thèse le vendredi 16 Septembre 2022 à 9:00

 à la Station Marine d'Endoume, (Bâtiment 4, Salle de Conférence, Chemin de la Batterie des Lions, 13007 Marseille)

Sur le sujet suivant : "Méthodes neuronales et données mixtes : Vers une meilleure résolution spatio-temporelle des écosystèmes marins et du phytoplancton"

Résumé :

Le phytoplancton constitue un des premiers maillons du réseau trophique et génère
jusqu’à 50% de la production primairemondiale. L’étude du phytoplancton et de son
environnement physique nécessite des observations ayant une résolution inférieure à
la journée et au kilomètre, ainsi que la prise en compte des types hétérogènes de données
impliquées et des structures de dépendance spatio-temporelles des écosystèmes
marins.
Cette thèse s’applique à développer des méthodes statistiques dans ce contexte en
s’appuyant sur des technologies comme la cytométrie en flux automatisée. Les développements
théoriques ont porté sur les modèles de mélanges gaussiens profonds
(DGMM) introduits par Viroli et McLachlan (2019). Afin de mieux caractériser les
niches écologiques du phytoplancton, nous avons étendu cesmodèles aux données
mixtes (présentant des variables continues et non continues) souvent présentes en
océanographie.Une méthode de clustering a ainsi été proposée ainsi qu’un algorithme
de génération de données mixtes synthétiques.
Concernant l’étude haute fréquence à proprement parler, des réseaux neuronaux
convolutifs ont été introduits pour traiter les sorties de cytométrie en flux et étudier
six groupes fonctionnels du phytoplancton en zone littorale et en océan ouvert. Des
réactions différenciées et reproductibles de ces groupes ont été identifiées à la suite
d’événements impulsionnels induits par le vent, soulignant l’importance du couplage
entre la physique et la biologie. À cet égard, uneméthode de détection de rupture a
été proposée pour délimiter les zones épipélagique et mésopélagique, proposant ainsi
une nouvelle base pour le calcul de budgets carbonemésopélagiques.
Mots clés :Modèles de mélange, Données synthétiques, Détection de rupture, Phytoplancton,
Niches écologiques, Forçage physique

Composition du jury

Denys POMMERET Professeur Aix Marseille Université - Institut de Mathématiques de Marseille (I2M)
163 Avenue de Luminy Campus de Luminy 13009
Marseille FRANCE Directeur de thèse
Christophe BIERNACKI Professeur Université Lille 1 - Laboratoire Paul Painlevé
Bâtiment M2 Cité Scientifique 59655
Villeneuve-d'Ascq FRANCE Rapporteur
Emilie POISSON-CAILLAULT Professeure associée Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO) - Laboratoire d'Informatique Signal et Image de la Côte d'Opale (LISIC)
Maison de la Recherche Blaise Pascal BP 719, 50, rue Ferdinand Buisson 62228
Calais FRANCE Rapporteure
Melilotus THYSSEN Chargée de recherche Aix Marseille Université - Institut Méditerranéen d’Océanologie (MIO)
Bâtiment Océanomed - Méditerranée 163 Avenue de Luminy Campus de Luminy 13009
Marseille FRANCE Co-directrice de thèse
Melika BAKLOUTI Professeure Aix Marseille Université - Institut Méditerranéen d’Océanologie (MIO)
Bâtiment Océanomed - Méditerranée 163 Avenue de Luminy Campus de Luminy 13009
Marseille FRANCE Examinatrice
Pierre LATOUCHE Professeur Université de Paris - Laboratoire MAP5, Ecole Polytechnique
45 rue des Saints-Pères Laboratoire MAP5 Aile Turing 75006
Paris FRANCE Examinateur
Geoffrey MCLACHLAN Professeur University of Queensland - School of Mathematics and Physics
University of Queensland St Lucia 4067
Brisbane AUSTRALIE Examinateur
Mridul K. THOMAS Maître assistant University of Geneva - Dept. F.-A. Forel for Environmental and Aquatic Sciences
A209, Uni Carl Vogt 66, Boulevard Carl-Vogt 1211
Geneva SUISSE Examinateur