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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 -> EnviBIS
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 sémantique avec le projet régional Occitanie / européen RIO (2020-2023).
Le nouveau produit résultant du projet est EnviBIS utilisant les outils du web sémantique.
Cet outil est mobilisé dans les projets suivant :
- BioGazRIO (2019-2022) - MeMo (2023-2025)
Valorisation :
E. Fernandez, M. Weber, P. Buche, J. Cufi, S. Dervaux, L. Ibanescu, E. Latrille, P. Neveu, V. Rossard, A. Tireau (2022). Alignement et enrichissement d’ontologies utilisées par deux systèmes d’informations gérant des données expérimentales sur les procédés de transformation : OpenSILEX-EnviBIS et PO2 BaGaTel. Atelier IN-OVIVE
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 EnviBIS : langages de programmation du web sémantique (RDF, RDFS, OWL, SParQL), aux ontologies de références (document Dublic Core, personnes FOAF, capteurs SOSA, provenance PROV-O), langage web (JAVA), base de données (MongoDB, rdf4j)
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 système d'information pédagogique dédié à la chimiométrie.
L'objectif est de permettre au plus grand nombre de pratiquer la chimiométrie. Cet outil a été développé dans le cadre du 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 sous-jacente 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, mais qui requiert une phase de traitement de données, utilisant la chimiométrie. Depuis les années 70, la France perd des compétences en chimiométrie par manque de formation. Chemproject 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. En 2017, CheMoocs 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, un nouveau redécoupage a été réalisé : méthodes non supervisées (octobre-novembre 2018) et méthodes supervisées (février-mars 2019). Pour assurer l’avenir du projet, le mécénat d’entreprise a été choisi via SupAgro Fondation et Agropolis Fondation. Depuis 5 ans les résultats sont en moyenne les mêmes : 1500 inscrits au MOOC via la plateforme FUN, 600 comptes ChemFlow. Ce serveur a répondu à environ 45000 requêtes. Les détails pour accéder au logiciel sont sur chemproject.org.
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)
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.
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)
2021-2024 : IPANEMA - Impact des PFAS : deveNir et Ecotoxicologie des MélAnges - ADEME GESIPOL
2021-2024 : ACV–Ecoto(Mi)x - Adaptation des méthodes utilisées en Analyse de Cycle de Vie pour évaluer l'impact écotoxicologique des mélanges de contaminants chimiques apportés par les produits résiduaires organiques dans les sol - ADEME Impacts
2022-2024 : TyPol - PE (pertubateurs endocriniens) - Amélioration de l’outil TyPol et sortie opérationnelle vers l’évaluation des risques : focus sur les perturbateurs endocriniens - OFB
2023-2026 : CHLOR2NOU : Chlordecone et ses produits de transformation : nouveaux outils et connaissances - ANR Chlordécone
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.
Rémi Servien, Laure Mamy, Ziang Li, Virginie Rossard, Eric Latrille, et al.. TyPol - a new methodology for organic compounds clustering based on their molecular characteristics and environmental behavior. Chemosphere, 2014, 111, pp.613-622. ⟨10.1016/j.chemosphere.2014.05.020⟩. ⟨hal-00924015v2⟩
Laure Mamy, Dominique Patureau, Enrique Barriuso, Carole Bedos, Fabienne Bessac, Xavier Louchart, Fabrice Martin-laurent, Cecile Miege & Pierre Benoit (2015) Prediction of the Fate of Organic Compounds in the Environment From Their Molecular Properties: A Review, Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 45:12, 1277-1377, DOI: 10.1080/10643389.2014.955627
Veronika Storck, Luigi Lucini, Laure Mamy, Federico Ferrari, Evangelina Papadopoulou, et al.. Identification and characterization of tebuconazole transformation products in soil by combining suspect screening and molecular typology. Environmental Pollution (1970), 2016, 208, pp.537-545. ⟨10.1016/j.envpol.2015.10.027⟩. ⟨hal-01326180⟩
Pierre Benoit, Laure Mamy, Rémi Servien, Ziang Li, Eric Latrille, et al.. Categorizing chlordecone potential degradation products to explore their environmental fate. Sciences of the total Environment, 2017, 574, pp.781-795. ⟨10.1016/j.scitotenv.2016.09.094⟩. ⟨hal-01376211⟩
Harouna Traore, Olivier Crouzet, Laure Mamy, Christine Sireyjol, Virginie Rossard, et al.. Evolution de l’outil de classification in silico TyPol pour analyser et prédire les effets écotoxicologiques des pesticides. 46e congrès du GFP, Groupe Français des Pesticides, May 2016, Bordeaux, France. 1 p. ⟨hal-01608591⟩
Harouna Traoré, Olivier Crouzet, Laure Mamy, Christine Sireyjol, Virginie Rossard, et al.. Clustering pesticides according to their molecular properties, fate, and effects by considering additional ecotoxicological parameters in the TyPol method. Environmental Science and Pollution Research, 2017, 25 (5), ⟨10.1007/s11356-017-0758-8⟩. ⟨hal-01655395⟩
Pierre Benoit, Laure Mamy, Dominique Patureau, Eric Latrille, Olivier Crouzet, et al.. Clustering organic contaminants according to their molecular properties, and their environmental fate and ecotoxicological impacts: the TyPol method. EAWAG-INRAE Meeting, Jun 2019, Zurich, France. ⟨hal-03266026⟩
Kevin Bonnot, Carole Bedos, Laure Mamy, Christian Bockstaller, Eric Latrille, et al.. Estimation du potentiel d’émission des pesticides vers l’atmosphère à partir de leurs propriétés moléculaires avec l’outil TyPol. 49ème congrès du Groupe Français des Pesticides, May 2019, Montpellier, France. ⟨hal-03266404⟩
Fabienne Bessac, Rémi Servien, Enrique Barriuso, Carole Bedos, Bastien Belzunces, et al.. Chimie théorique et étude du devenir de composés organiques dans l'environnement grâce à l'outil TyPol. International congress "Transitions 2020 - Ecological transitions in transactions and actions" - Colloque international de recherche interdisciplinaire Transitions Ecologiques en transactions et actions, Jun 2020, Toulouse, France. pp.116-118. ⟨hal-03277856⟩
Laure Mamy, Kevin Bonnot, Pierre Benoit, Christian Bockstaller, Eric Latrille, et al.. Assessment of pesticide volatilization potential based on their molecular properties using the TyPol tool. Journal of Hazardous Materials, 2021, 415, pp.125613. ⟨10.1016/j.jhazmat.2021.125613⟩. ⟨hal-03201288⟩
Bonnot K., Benoit P., Hoyau S., Mamy L., Patureau D., Servien R., Rapacioli M., Bessac F. 2022. Accuracy of computational chemistry methods to calculate organic contaminant molecular properties. ChemistrySelect, 7, https://doi.org/10.1002/slct.202203586
Rémi Servien, Coralie Leenknecht, Kevin Bonnot, Virginie Rossard, Eric Latrille, et al.. Improved impact assessment of micropollutants release from WWTPs. Case Studies in Chemical and Environmental Engineering, 2022, 5, pp.100172. ⟨10.1016/j.cscee.2021.100172⟩. ⟨hal-03346134v2⟩
CONFERENCE :
Pierre Benoit, Laure Mamy, Yoce Aprianto, Dominique Patureau, Eric Latrille, et al.. Future chal- lenges for using in silico molecular typology for risk assessment of pesticides metabolites - the example of Typol. 11th European Modelling Workshop EMW2023 ”Exposure and effect modelling - Linking the domains”, INRAE; Organizing Comittee and Scientific committee: Carola Schriever (BASF), Bernhard Gottesbueren (make-sense consulting), Bas Buddendorf (Wageningen University Research), Thomas Preuss (Bayer AG), Marc Voltz (INRAE), Cécile Dages (INRAE), Sep 2023, Montpellier, France. hal-0433463
POSTER :
Pierre Benoit, Laure Mamy, Rémi Servien, Eric Latrille, Virginie Rossard, et al.. Categorization of chlordecone potential transformation products to predict their environmental fate. 9. European Conference on Pesticides and Related Organic Micropollutants in the Environment -15. Symposium on Chemistry and Fate of Modern Pesticides, Oct 2016, Saint Jacques de Compostelle, Spain. , 2016. ⟨hal-01604097⟩
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.
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.
