La RE2020 pousse les acteurs du BTP à réduire l’empreinte carbone des matériaux de construction. Bétons recyclés ou biosourcés, briques de terre crue, isolants en fibres végétales : ces matériaux sont en première ligne.

Mais leur développement actuel pose une question technique concrète aux responsables R&D : comment caractériser ces matériaux de construction bas carbone alors que leurs propriétés ne correspondent pas pleinement aux normes et essais existants ?

La difficulté n’est pas seulement réglementaire. Ces éco-matériaux ont des propriétés physiques, mécaniques et hydriques que les essais classiques ne mesurent pas ou pas de manière adaptée, ce qui peut rendre les résultats inexploitables pour une certification. Choisir les bons essais, dans le bon ordre, avec les bons paramètres : c’est là que se joue la qualité du dossier technique.

Cet article présente les essais incontournables pour chaque famille d’éco-matériaux, les points de vigilance spécifiques et les bonnes pratiques pour organiser la collaboration entre R&D industrielle, laboratoire de recherche et organisme certificateur.

1. Diversité des éco-matériaux, diversité des enjeux de caractérisation

Avant de choisir un protocole d’essais, il faut identifier la famille de matériau concernée et l’usage prévu. Ces deux paramètres déterminent les propriétés à mesurer et les méthodes appropriées.

Bétons biosourcés (bois, chanvre, lin)

Ces matériaux combinent une matrice cimentaire avec des granulats d’origine végétale. Leur comportement mécanique est atypique : plus déformable que le béton ordinaire, sensible à l’humidité, avec une carbonatation progressive, qui est à la fois un mécanisme de vieillissement et un paramètre clé pour quantifier le CO₂ absorbé sur le cycle de vie du matériau.

Bétons avec granulats recyclés (30% à 100%)

L’intégration de granulats issus de la démolition introduit une variabilité des intrants qui n’existe pas avec des granulats naturels. Les risques spécifiques incluent la réaction sulfatique interne (RSI) et une résistance mécanique plus hétérogène qu’il faut documenter rigoureusement.

Terre crue (briques, pisé, bauge)

La terre crue régule naturellement l’humidité ambiante, ce qui en fait un matériau très intéressant pour le confort intérieur. Mais cette propriété hygroscopique la rend aussi vulnérable à l’eau en excès. Sa caractérisation nécessite des essais spécifiques que les normes béton ne couvrent pas : résistance à l’érosion, cycles humidification/séchage, régulation hygrothermique.

Matériaux composites à base de déchets industriels

C’est la famille la plus hétérogène : la nature et la composition des déchets intégrés varient d’un lot à l’autre, ce qui complique la reproductibilité des essais. Les questions de lixiviation (relargage de substances dans l’environnement), de comportement au feu et de vieillissement sont souvent prioritaires pour ces matériaux.

2. Les essais mécaniques : adapter le protocole au matériau

La résistance mécanique est le premier critère évalué pour tout matériau de construction. Mais pour les éco-matériaux, le choix du protocole d’essai est lui-même une décision technique qui impacte les résultats obtenus.

Le choix du mode de pilotage : force ou déplacement ?

Pour un béton ordinaire, piloter l’essai en force ou en déplacement donne des résultats comparables. Pour un béton de bois ou un matériau composite, ce n’est pas le cas. Le pilotage en déplacement permet de suivre la façon dont le matériau se déforme, ce qui est précieux pour évaluer sa tolérance aux dommages.

Ce paramètre, doit être choisi explicitement en fonction des propriétés attendues du matériau et de son usage structurel ou non structurel.

Résistance à la compression, flexion et module d’élasticité

Ces trois propriétés constituent le socle de la caractérisation mécanique. Pour les matériaux innovants, les essais doivent être adaptés à chaque matrice (cimentaire, terre, composite) et à différentes échéances pour documenter l’évolution des propriétés dans le temps. Pour la terre crue, les essais de résistance à la compression doivent être complétés par des essais de résistance à l’érosion.

La traçabilité des mesures : une condition préalable

Pour qu’un dossier de certification soit recevable par le CSTB (Centre Scientifique et Technique du Bâtiment), les équipements d’essai (presses, capteurs de déplacement) doivent être étalonnés par un organisme reconnu, comme le CERIB (Centre d’Etudes et de Recherches de l’Industrie du Béton). Cette traçabilité garantit que les résultats sont opposables et reproductibles.

Exemple : dans le cadre de notre collaboration avec la société Néolithe (qui a développé un béton à base de 30% de granulats issus du recyclage), nous avons fait étalonner les presses et les capteurs de déplacement par le CERIB avant toute campagne d’essais. Cette précaution, prise dès le démarrage du projet, a permis de produire un dossier ETPM recevable sans avoir à recommencer des séries de mesures.

3. Durabilité et vieillissement : anticiper les risques à long terme

Un matériau peut afficher d’excellentes propriétés mécaniques à l’état neuf et se dégrader rapidement en conditions réelles. La caractérisation de la durabilité est donc aussi importante que celle des performances initiales.

Bétons recyclés : RSI, chlorures et carbonatation

La réaction sulfatique interne (RSI) est le risque principal des bétons intégrant des granulats recyclés : certains granulats contiennent des sulfates qui peuvent réagir avec la matrice cimentaire et provoquer des gonflements destructeurs. Sa détection nécessite des essais spécifiques sur des échantillons conservés en conditions d’humidité contrôlée sur plusieurs mois avec des suivis de variations dimensionnelles, des propriétés mécaniques et microstructurales au cours du temps.

Bétons biosourcés : carbonatation et comportement en milieu humide

La carbonatation est un phénomène naturel par lequel le CO₂ atmosphérique se fixe dans la matrice cimentaire. Pour les bétons biosourcés, ce mécanisme peut être doublement intéressant : il contribue au bilan carbone positif du matériau (CO₂ absorbé et stocké) et il modifie les propriétés mécaniques dans le temps. Sa quantification est indispensable pour alimenter les FDES conformes à la RE2020.

Terre crue : cycles hydriques et régulation hygrothermique

Le comportement de la terre crue face à l’humidité est à la fois sa qualité principale et son point de vulnérabilité. Les essais de cycles humidification/séchage documentent sa résistance au vieillissement hydrique. Les courbes de sorption/désorption de l’humidité (mesurées par DVS, Dynamic Vapour Sorption) caractérisent sa capacité à réguler l’hygrométrie ambiante, un argument clé pour le confort des occupants.

4. Intégrer la dimension environnementale dès la caractérisation

La RE2020 impose aux projets de construction de justifier l’impact environnemental des matériaux utilisés, via les Fiches de Déclaration Environnementale et Sanitaire (FDES). Ces fiches s’appuient directement sur les données de durabilité produites lors de la caractérisation.

Il est donc stratégique d’intégrer dès la conception du protocole d’essais les mesures qui alimenteront la FDES : carbonatation pour les matériaux cimentaires, analyse du cycle de vie des fibres végétales, quantification des émissions lors de la fabrication. Cette approche évite d’avoir à compléter le dossier a posteriori avec des essais supplémentaires.

La caractérisation d’un éco-matériau, à la fois sur ses propriétés techniques mais aussi environnementales, facilite la conformité des projets de construction dans lesquels ce matériau est intégré, ce qui devient un argument commercial de premier plan face aux prescripteurs.

5. Organiser la collaboration R&D et certificateur

La qualité d’un dossier de certification dépend autant de l’organisation du projet que de la rigueur des essais. Il est important de :

✔️ Co-construire le protocole d’essais avec le CSTB dès le démarrage. Chaque famille de matériau nécessite une discussion préalable sur les essais pertinents et les seuils attendus.

✔️ Prévoir des réunions tripartites régulières (industriel, CAPACITÉS, expert évaluateur) pour valider chaque étape et détecter tôt les écarts entre résultats obtenus et exigences du dossier.

✔️ Documenter systématiquement les conditions d’essai, les paramètres de pilotage, les étalonnages et les éventuelles adaptations de protocole. Cette traçabilité est indispensable pour la recevabilité du dossier ETPM.

✔️ Anticiper les livrables complémentaires : FDES, rapports d’essais, procès-verbaux d’étalonnage. Les préparer en parallèle des essais réduit les délais en fin de projet.

En savoir plus sur la certification des matériaux innovants du BTP en l’absence de norme.

FAQ : essais de performance et de durabilité des éco-matériaux BTP

Comment préparer un programme d’essais pour un matériau innovant dans le BTP ?

Un programme d’essais pour un éco-matériau innovant doit être défini selon l’usage visé, les performances attendues et les exigences du futur dossier technique. Il est recommandé d’impliquer l’évaluateur dès la conception du protocole pour sélectionner les essais pertinents, garantir la traçabilité des mesures et éviter les essais non exploitables.

La RE2020 impose-t-elle des essais spécifiques sur les éco-matériaux ?

La RE2020 n’impose pas de protocoles d’essais spécifiques, mais elle exige que les matériaux soient documentés via des FDES conformes à la norme EN 15804+A2. Ces fiches nécessitent des données de durabilité fiables : taux de carbonatation, analyse du cycle de vie, données d’émissions. Ce sont précisément ces données que la caractérisation doit produire.

Comment évaluer la durabilité d’un matériau de construction bas carbone ?

La durabilité d’un matériau bas carbone s’évalue à travers des essais spécifiques selon sa nature : carbonatation et réaction sulfatique interne pour les bétons recyclés, cycles humidification-séchage pour la terre crue, ou vieillissement accéléré pour les composites biosourcés. Ces essais permettent d’anticiper les risques de dégradation et de sécuriser l’usage du matériau dans le temps.

Les essais réalisés par CAPACITÉS sont-ils reconnus par le CSTB ?

CAPACITÉS ne dispose pas d’accréditation spécifique pour les essais normalisés sur les matériaux de construction. En revanche, nous travaillons en collaboration directe avec des experts du CSTB qui valident les protocoles et les résultats au fil du projet. L’étalonnage de nos équipements par des organismes reconnus, comme le CERIB, garantit la traçabilité des mesures. Ce modèle, mise en place pour plusieurs collaborations, produit des dossiers recevables.

Pour aller plus loin, téléchargez notre livre blanc sur les matériaux de construction issus des déchets du BTP.

Bétons de bois, briques de terre crue, bétons intégrant des granulats recyclés, panneaux à base de coproduits industriels : les éco-matériaux pour la construction se développent et se diversifient, portés par la RE2020 et les objectifs de décarbonation du secteur.

Mais les industriels se heurtent à un obstacle dès qu’ils visent la mise sur le marché : les normes existantes ont été conçues pour les matériaux « historiques », comme le béton, la maçonnerie ou le bois. Elles ne couvrent pas les spécificités de ces nouveaux matériaux à plus faible impact environnemental.

Pour un responsable R&D dans le BTP, la question n’est pas seulement d’ordre technique. C’est un sujet commercial et juridique : sans certification reconnue, un matériau ne peut pas être assuré, ni convaincre des maîtres d’ouvrage, et encore moins répondre à des appels d’offres publics. Comment démontrer l’aptitude à l’emploi d’un matériau pour lequel il n’existe pas encore de référentiel ?

Cet article décrypte les démarches disponibles (ETPM, ATec, ATEx) et les bonnes pratiques pour structurer un parcours de certification rigoureux, même en l’absence de norme applicable.

1. Pourquoi les normes classiques ne suffisent pas pour les éco-matériaux ?

Les référentiels normatifs du BTP ont été construits pour des matériaux dont le comportement est bien documenté : résistance à la compression du béton, module d’élasticité du bois, absorption d’eau des briques cuites, etc. Ces essais standardisés donnent des résultats cohérents parce que les matériaux qu’ils décrivent ont des propriétés connues et stables.

Les éco-matériaux viennent changer la donne. Appliquer un protocole normalisé à un béton de bois ou à une brique de terre crue donne souvent des résultats aberrants, non cohérents avec les conditions réelles d’usage. Quelques exemples :

Des comportements mécaniques atypiques

Un béton de bois sollicité en compression se comporte différemment selon que l’essai est piloté en force ou en déplacement. Ce choix de pilotage, moins impactant pour un béton ordinaire, change fondamentalement les résultats obtenus et leur interprétation. La norme existante ne précise pas ce paramètre, car il ne posait pas de problème pour les matériaux pour lesquels elle a été conçue.

Des mécanismes de vieillissement spécifiques

La terre crue a la capacité d’absorber et de restituer l’humidité en fonction de l’air ambiant. Cette propriété contribue au confort intérieur en aidant à réguler naturellement le taux d’humidité. En revanche, elle la rend aussi sensible aux alternances d’humidification et de séchage, des phénomènes généralement peu pris en compte dans les essais de durabilité classiques.

Les bétons biosourcés posent des questions similaires autour de la carbonatation, paramètre clé non seulement pour la durabilité mais aussi pour le bilan carbone du matériau.

Le risque pour l’industriel est réel : un dossier construit sur des essais inadaptés peut être rejeté par le CSTB (Centre Scientifique et Technique du Bâtiment), retardant la mise sur le marché de plusieurs mois et laissant le terrain libre aux concurrents.

2. ETPM, ATec, ATEx : les trois démarches à connaître

Face à ces limites, le CSTB a structuré des procédures d’évaluation technique adaptées aux matériaux et procédés innovants. Trois démarches coexistent, selon la nature du projet.

L’ETPM : le point de départ recommandé

L’Evaluation Technique de Produits et Matériaux est une démarche volontaire de caractérisation intrinsèque d’un produit ou matériau pour lequel les référentiels de caractérisation sont insuffisants ou inexistants. Elle évalue l’aptitude à l’emploi du matériau, indépendamment de toute mise en œuvre spécifique.

C’est systématiquement la première étape. L’ETPM constitue le socle technique sur lequel s’appuient ensuite les Avis techniques (ATec) ou les Appréciations Techniques d’Expérimentation (ATEx), selon l’orientation donnée par le CSTB.

ATec ou ATEx : quelle différence ?

L’Avis Technique (ATec) s’applique quand le matériau est intégré dans une technique de construction dont on veut valider la performance globale. Il est délivré après instruction par le CSTB et engagement d’un groupe spécialisé.

L’Appréciation Technique d’Expérimentation (ATEx) concerne les projets innovants où une expérimentation in situ est nécessaire avant toute généralisation. Elle permet d’autoriser une première mise en œuvre sur un chantier réel, sous conditions.

Le choix entre les deux dépend de la maturité du matériau et du type de projet visé. L’ATec est destinée à un produit innovant mais stabilisé, destiné à être commercialisé largement. L’ATEx autorise un chantier particulier (ou une série de chantiers) utilisant une solution innovante ou non courante, avec un niveau de risque maîtrisé. Dans la pratique, c’est généralement le CSTB qui oriente l’industriel vers l’une ou l’autre voie.

Exemple : CAPACITÉS a accompagné CCB Greentech dans le développement d’un béton de bois innovant (TimberRoc). La mission portait principalement sur l’étude de la durabilité du matériau au travers d’essais mécaniques ainsi que la mesure de la carbonatation pour quantifier le taux de CO₂ absorbé en fonction de la maturité du matériau (évolution du front de carbonatation). Chaque étape des essais a été discutée et convenue avec un expert du CSTB impliqué dès la mise en place du plan d’expérience du projet. Le résultat : l’ETPM et la FDES (Fiche de Déclaration Environnementale et Sanitaire) liées au matériau béton de bois TimberRoc ont pu être alimentées de manière rigoureuse par des démarches de caractérisation validées en amont.

3. Les clés d’un accompagnement réussi

Impliquer le certificateur dès la conception du protocole

C’est probablement le conseil le plus important. Attendre d’avoir des résultats d’essais pour soumettre un dossier au CSTB est une erreur fréquente. Si les essais ont été réalisés avec un protocole inadapté, le dossier sera rejeté et les essais devront être refaits. Pour être efficace, il faut mettre en place un travail tripartite dès le départ : industriel, laboratoire et expert évaluateur co-construisent le protocole ensemble, avec des jalons réguliers.

François BOUTIN, chef de projet chez CSTB, témoigne : 

« En tant que Chef de Projet au sein de la Direction Sécurité, Structure et Feu, j’accompagne les industriels dans leur parcours d’évaluation de leurs procédés innovants, tant au niveau expérimental qu’au niveau de l’évaluation de leur matériau. En effet, l’innovation dans la construction avance plus vite que les normes.

Lorsqu’un produit, matériau ou semi-produit ne dispose pas encore de référentiel d’essais pour caractériser certaines de ses performances, les acteurs de la filière ont besoin d’un cadre fiable pour en évaluer l’aptitude à l’emploi. L’Évaluation Technique de Produits et Matériaux (ETPM) peut répondre précisément à ce besoin, en fournissant une caractérisation objective de ses performances intrinsèques, une base commune de compréhension pour tous les acteurs, et ainsi faciliter l’intégration du produit dans des procédés ou systèmes innovants. L’ETPM clarifie ainsi les performances du produit et facilite son intégration dans les démarches d’évaluation ultérieures (ATEx, Avis Techniques…). 

Pour ce faire, il est nécessaire, préférentiellement en amont des démarches d’évaluation du procédé, d’échanger avec l’industriel pour appréhender les singularités de ce procédé innovant, les conditions de fabrication et les conditions d’emploi envisagé et ainsi identifier les performances à apprécier ainsi que les conditions expérimentales les plus adaptées et/ou représentatives des applications visées. »

Partir de l’usage futur pour déterminer les essais pertinents

La démarche de caractérisation doit prendre en compte une question simple : à quoi ce matériau va-t-il servir ? S’il est structurel, quelles résistances mécaniques doit-il garantir ? S’il est isolant, quelles performances thermiques et hydriques sont attendues ? C’est à partir de ces exigences, définies par des normes, que l’on choisit les essais pertinents, pas l’inverse. Cette approche évite le piège de mesurer des propriétés qui ne correspondent pas aux exigences des futures conditions d’exploitation.

Adapter les essais à la nature du matériau

Chaque famille d’éco-matériaux a ses spécificités :

✔️ Matériaux cimentaires (bétons recyclés, bétons biosourcés) : résistance mécanique, durabilité chimique, carbonatation, réaction sulfatique interne (RSI), etc.

✔️ Terre crue : sensibilité à l’eau, résistance à l’érosion, comportement hygrothermique, courbes de sorption/désorption de l’humidité, etc.

✔️ Matériaux composites à base de déchets : hétérogénéité des intrants, lixiviation éventuelle, réaction sulfatique interne (RSI), vieillissement accéléré, etc.

Pour en savoir plus, découvrez notre guide pratique « Éco-matériaux dans le BTP : quels essais pour garantir performance et conformité ? ».

Assurer la traçabilité des mesures grâce à l’étalonnage des équipements

Pour qu’un dossier d’évaluation soit recevable par le CSTB, le rapport d’essais doit être réalisé par une entité juridique claire et validé par une personne engageant sa responsabilité. Les produits testés et les protocoles d’essais doivent être clairement décrits et le matériel métrologique raccordé. Une accréditation de ces essais n’est pas obligatoire mais si le laboratoire est couvert par une accréditation, cela peut être un plus.

Il est aussi recommandé que les équipements d’essai soient étalonnés par un organisme reconnu, comme le CERIB ou Bureau Veritas. Loin d’être une simple démarche administrative, cela garantit la fiabilité, la reproductibilité et l’opposabilité des résultats présentés au CSTB. « Nous avons fait intervenir le CERIB pour étalonner les différents équipements nécessaires à la caractérisation du matériau », explique notre experte, Laurence Guihéneuf. « Cela permet d’assurer une bonne représentativité des résultats et de rassurer le client sur ses données d’essais. »

4. Les bénéfices d’une démarche rigoureuse

Une démarche vers la certification rigoureuse permet, bien entendu, la sécurisation avant commercialisation. Les risques de rejet de dossier, de données insuffisantes pour la FDES ou de non-conformité RE2020 sont anticipés et traités en amont.

Mais cette démarche peut également amener d’autres bénéfices durables tels que :

✔️ Un avantage concurrentiel : pouvoir revendiquer une évaluation technique reconnue par le CSTB est un argument différenciant sur un marché encore en structuration.

✔️ Une vraie montée en compétences pour toutes les parties prenantes : structuration d’un protocole inédit, transfert de compétences entre les parties, etc.

✔️ Une potentielle contribution aux futurs référentiels : les données produites lors de la caractérisation alimentent progressivement les guides professionnels et les futures normes sectorielles. Les acteurs qui travaillent sérieusement aujourd’hui participent à l’écriture des règles de demain.

FAQ : certification et assurabilité des éco-matériaux BTP

En bref, comment obtenir une certification pour un éco-matériau innovant dans le BTP ?

Pour certifier un éco-matériau innovant dans le BTP, il faut mettre en place une démarche de caractérisation adaptée avec des essais validés par le CSTB. Lorsque le matériau n’entre dans aucune norme existante, le parcours passe généralement par une ETPM, puis par une ATEx ou un ATec, afin de démontrer son aptitude à l’emploi et d’obtenir son assurabilité. Pour en savoir plus, vous pouvez consulter le schéma de reconnaissance des techniques courantes / non courantes de l’AQC.

Quelle différence entre ETPM, ATEx et ATec pour un éco-matériau ?

L’ETPM permet d’évaluer les propriétés intrinsèques du matériau. L’ATEx autorise l’expérimentation du matériau sur un chantier spécifique. L’ATec valide l’usage du matériau dans une technique constructive reconnue. Ces trois démarches constituent le parcours de certification des matériaux innovants dans le BTP.

CAPACITÉS certifie-t-elle directement les éco-matériaux du BTP ?

Non, la certification est délivrée par les organismes habilités (CSTB pour le BTP). Les experts de CAPACITÉS vous aident à construire les protocoles, réalisent les essais et interprètent les résultats. Notre partenariat avec le laboratoire GeM de Nantes Université nous donne accès à un large panel de moyens expérimentaux pour caractériser les éco-matériaux sur l’ensemble de leurs propriétés.

Comment préparer un dossier CSTB pour un matériau biosourcé ou bas carbone ?

Pour préparer un dossier CSTB, il est nécessaire de définir les usages visés du matériau, sélectionner les essais pertinents, garantir la traçabilité métrologique et construire un protocole validé en amont avec les experts techniques. Cette préparation est indispensable pour sécuriser une démarche ETPM, ATEx ou ATec.

Pour aller plus loin, téléchargez notre livre blanc sur les matériaux de construction issus des déchets du BTP.

En 2025, CAPACITÉS a fêté ses 20 ans !

Le 11 décembre, à la Halle 6, nous avons célébré cet anniversaire aux côtés de nos partenaires académiques, industriels et institutionnels. Cette soirée anniversaire a ainsi rassemblé l’écosystème qui contribue, depuis deux décennies, à faire vivre les collaborations entre laboratoires de recherche et acteurs socio-économiques.

À travers un showroom, nous avons mis en lumière la diversité de nos expertises. Plusieurs stands thématiques ont permis à nos équipes de présenter leurs savoir-faire et des réalisations.

Deux tables rondes ont ensuite rythmé la soirée.

Pour la première, Noël Barbu, PDG délégué de CAPACITÉS, a pris la parole aux côtés de Carine Bernault, présidente de Nantes Université, Yann Trichard, président de la CCI Nantes St-Nazaire et Vincent Delage, co-gérant de Meliad et client de CAPACITÉS. Ils sont revenus sur le modèle de valorisation que nous portons et sur notre rôle d’interface entre recherche publique et innovation.

La seconde table ronde, réunissant les responsables scientifiques Patrick Le Callet, Oumeya Adjali et Kevin Subrin, a exploré les apports croisés de l’intelligence artificielle à la recherche et de la recherche au développement de l’IA.

La soirée s’est poursuivie dans une atmosphère conviviale autour d’un cocktail, portée par un trio de jazz.

Au-delà de la célébration de nos 20 ans, cette soirée a surtout témoigné de la solidité d’un modèle fondé sur la proximité avec les laboratoires, la compréhension des enjeux des industriels et la construction de projets de R&D ancrés dans les besoins du terrain. Nous pouvons, par exemple, retenir les mots de Patrick Le Callet : “CAPACITÉS est un modèle indispensable, une chance qu’il faut absolument maintenir et sauvegarder. Sans CAPACITÉS et la Fondation Nantes Université, jamais nous aurions pu décrocher un Emmy Award !”.

CAPACITÉS est la filiale privée d’ingénierie et de valorisation de la recherche de Nantes Université.

Créée en 2005, elle emploie près de 100 collaborateurs, majoritairement ingénieurs et ingénieurs docteurs, et mène chaque année près de 350 projets innovants pour le compte de clients de tous secteurs d’activités.

Nous mettons l’innovation au cœur de notre activité et nous cherchons à nous ouvrir aux talents motivés et curieux en accueillant des étudiants en stage.

Dans le cadre du développement de nos solutions robotiques, l’optimisation et l’implémentation de modèles d’intelligence artificielle temps réel est un enjeu crucial pour nos clients.

Sujet du stage :

Rattaché à l’équipe Robotique & Procédés composée d’ingénieurs/docteurs en robotique, mécanique, logiciel et électronique, nous proposons un stage de fin d’étude sur le sujet suivant :

Benchmark de modèles IA pour un déploiement temps réel sur des systèmes robotisés pour le domaine de la récolte agricole

À partir des études et modèles déjà étudiés par l’équipe les objectifs du stage sont :

• Réaliser un état de l’art des modèles pouvant répondre aux problématiques de récoltes ;

• Evaluer les performances des modèles actuels et proposer des axes d’amélioration ;

• Si nécessaire, entrainer un ou plusieurs modèles à partir d’un Dataset existant ;

• Développer et tester les algorithmes sur un PC (type Jetson avec accélération matérielle GPU) dédié pour évaluer les performances « temps réel » atteignables.

Profil de l’étudiant recherché :

• Etudiant en dernière année d’école d’ingénieur ou Master avec une spécialité en intelligence artificielle ;

• Connaissances en deep learning et en optimisation de modèles IA ;

• Bonne maîtrise de la programmation Python et C/C++ ;

• Maîtrise des frameworks IA courants (TensorFlow, PyTorch, Yolo, etc.) ;

• Bonne compréhension des contraintes liées aux systèmes embarqués et aux architectures matérielles ;

• Appétence pour la recherche et l’innovation ;

• Capacités d’adaptation et fort esprit d’équipe ;

• Autonome et curieux.

Ce que nous offrons :

• Un environnement stimulant avec des sujets entre la recherche et le monde industriel ;

• Une intégration dans une petite équipe pluridisciplinaire ;

• La possibilité d’échanger avec des Masters et/ou docteurs du laboratoire LS2N (Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes).

Merci d’adresser votre candidature (CV + lettre de motivation) par mail à guillaume.gallot@capacites.fr.

Installés dans les locaux du LS2N (sur le campus de la Lombarderie de Nantes Université), nos ingénieurs en Data Science travaillent quotidiennement avec les chercheurs du laboratoire, et plus particulièrement avec l’équipe TALN (Traitement Automatique du Langage Naturel).

UMR de l’Université de Nantes, de Centrale Nantes, de l’IMT Atlantique, du CNRS et de l’Inria, le Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes (LS2N) a été créé en janvier 2017 afin de répondre à l’ambition de faire progresser significativement la visibilité de la recherche en sciences du numérique à Nantes.

Richard Dufour, responsable de l’équipe de recherche TALN du LS2N, est désormais Responsable Scientifique pour CAPACITÉS. Il partage avec nous son parcours et revient sur les enjeux de cette collaboration entre le LS2N et CAPACITÉS ainsi que les projets à venir.

Un parcours tourné vers le NLP (Natural Language Processing, ou traitement automatique du langage)

J’ai effectué ma thèse au sein de l’équipe Language and Speech Technology (LST) du LIUM de Le Mans Université. Mes travaux de thèse s’inscrivaient initialement dans le domaine de la reconnaissance automatique de la parole (RAP) au moyen d’approches par apprentissage automatique. Mes travaux d’après-thèse et de postdoctorant à Orange Labs m’ont également permis de travailler sur des problématiques de classification automatique et de correction des transcriptions des systèmes de RAP.

Ce profil initial a ensuite évolué beaucoup plus largement vers le NLP avec mon arrivée au Laboratoire Informatique d’Avignon (LIA) en tant que maître de conférences en 2012 puis, en tant que professeur des universités au LS2N depuis 2021.

Mes centres d’intérêts scientifiques se sont grandement élargis ces dernières années pour traiter un nombre important de problématiques en TAL à différents niveaux (données, modèles et évaluation). De manière générale, les problématiques que je traite actuellement en NLP s’inscrivent dans des contextes d’apprentissage automatique, incluant le traitement de données massives, l’apprentissage profond par réseaux de neurone, et l’IA générative au travers des très grands modèles de langue (LLM).

Une partie de mes travaux s’effectue également dans un contexte pluridisciplinaire (réseaux complexes, optimisation, sociologie…). J’ai par exemple été coordinateur de l’axe scientifique Langage & Cognition de l’Institut Carnot Cognition.

Mettre les avancées de la recherche au service de l’innovation industrielle

Ce rôle de responsable scientifique représente une opportunité unique de mettre en synergie mes compétences scientifiques en traitement des données et en intelligence artificielle avec les besoins concrets applicatifs du monde industriel.

Mon parcours m’a amené à travailler sur des problématiques de recherche appliquée, mes collaborations avec des entreprises étant finalement en continuité de mon travail de recherche. Ce rôle me permet de renforcer ces interactions en m’intéressant à des projets de R&D innovants, en ajoutant mon expertise, tout en assurant un lien fort, et nécessaire, entre la recherche académique et ses applications industrielles.

L’un des défis majeurs que je perçois est d’accompagner l’évolution rapide des technologies d’IA et de NLP pour proposer des solutions robustes, adaptées aux contraintes des entreprises, notamment en matière de performance, d’explicabilité et de frugalité des modèles.

Un partenariat structurant au service du transfert technologique

Le partenariat entre le LS2N et CAPACITÉS repose sur une complémentarité forte entre recherche académique et industrialisation de solutions.

Le LS2N est un laboratoire de référence en sciences du numérique, regroupant des expertises variées en IA, en traitement de données et en apprentissage automatique. Cette richesse scientifique permet de développer des approches innovantes et d’explorer de nouvelles frontières technologiques. CAPACITÉS, en tant qu’acteur de la valorisation et du transfert technologique, joue un rôle clé pour transformer ces avancées en solutions concrètes adaptées aux besoins des entreprises.

Ce partenariat offre plusieurs atouts majeurs : d’une part, il permet d’accélérer l’intégration des dernières avancées en IA dans des applications industrielles, garantissant ainsi aux entreprises un accès privilégié à des technologies de pointe. D’autre part, il favorise une dynamique d’innovation collaborative, en impliquant chercheurs et ingénieurs dans des projets à fort impact. Enfin, il contribue à structurer des initiatives stratégiques, comme le développement de solutions frugales et explicables en IA, qui répondent aux enjeux actuels de performance et d’éthique.

Des projets à fort enjeu autour du langage et de l’IA générative

Plusieurs thématiques sont actuellement au cœur de mes travaux de recherche. Je suis tout d’abord intéressé par les problématiques liées à la modélisation du langage, qui est une des briques essentielles pour traiter une multitude de tâches en NLP.

Dans le cadre de nos travaux, nous nous sommes intéressés aux modèles de langue masqués ainsi qu’aux très grands modèles de langue génératifs dans le domaine médical dans un contexte multilingue. Nous comparons, pour la première fois, les performances de ces modèles entraînés à la fois sur des données publiques issues du web et sur des données privées provenant d’établissements de santé (ici, le CHU de Nantes). Nous évaluons également différentes stratégies d’apprentissage sur un ensemble de tâches biomédicales. Nous avons ainsi publié les premiers modèles masqués spécialisés pour le domaine biomédical en français, appelés DrBERT, le plus grand corpus de données médicales sous licence libre, NACHOS, sur lequel ces modèles sont entraînés, ainsi qu’un LLM biomédical, BioMistral. Ces travaux font notamment partie du projet ANR MALADES dont je suis le porteur.

Par ailleurs, je m’intéresse aussi à la création de données textuelles synthétiques (i.e. générées par un système automatique). Nous nous sommes intéressés à cette génération de données dans le cadre de l’augmentation de données textuelles pour améliorer l’apprentissage de modèles. Nous avons proposé de générer un ensemble de données d’entraînement à la récupération de contexte synthétique en utilisant Alpaca, un grand modèle de langage (LLM) adapté aux instructions. À l’aide de cet ensemble de données, nous formons un récupérateur de contexte neuronal, fondé sur un modèle BERT, capable de trouver un contexte pertinent pour la reconnaissance d’entités nommées (REN).

Un autre pan de mon travail concerne la caractérisation fine d’erreurs dans les sorties des systèmes de reconnaissance automatique de la parole du point-de-vue utilisateur au travers du projet ANR DIETS dont j’ai été le porteur.

Enfin, dans un contexte interdisciplinaire, je me suis intéressé à la structure des échanges pour la détection de messages abusifs. Dans ce travail, nous nous sommes intéressés à la détection automatique des abus dans les messages textuels sur les réseaux sociaux. De façon assez naturelle, nous avons tout d’abord proposé de travailler sur la détection d’abus en ne prenant en compte que le contenu textuel des documents échangés. Nous avons alors proposé d’extraire différentes caractéristiques classiques en NLP et de les utiliser dans un processus de classification afin de déterminer, pour chaque message, si celui-ci est abusif ou non.

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Cette année, CAPACITÉS fête ses 20 ans !

Depuis deux décennies, notre mission s’adapte en permanence pour transformer les savoirs académiques en solutions concrètes pour les entreprises et les collectivités.

Filiale privée de Nantes Université, nous sommes spécialisés dans l’ingénierie de projets innovants et jouons un rôle d’interface entre les chercheurs des laboratoires académiques et les acteurs socio-économiques.

Nos ingénieurs, localisés directement dans les laboratoires de Nantes Université, travaillent en collaboration avec les chercheurs pour concevoir et déployer des prestations sur-mesure : états de l’art, études de faisabilité et projets de R&D.

Une création dans un contexte de mutation

La loi sur l’Innovation et la Recherche de 1999 a jeté les bases d’un rapprochement entre recherche publique et entreprises privées, facilitant ainsi le transfert de technologies. En 2005, CAPACITÉS voit le jour avec cette même ambition. La même année, la politique des pôles de compétitivité vient renforcer les synergies entre entreprises et laboratoires, encourageant l’innovation sur l’ensemble du territoire français.

20 ans d’impact et d’engagement

Depuis sa création, notre société a mené plus de 10 000 projets, en France et à l’international. Notre développement s’est également traduit par près de 600 embauches, preuve de notre dynamisme et de notre capacité à attirer des talents.

Au travers de notre mission historique de gestion des contrats de recherche partenariale des laboratoires, nous encourageons et facilitons la diffusion de programmes de recherche collaborative avec des partenaires extérieurs. CAPACITÉS mobilise la communauté scientifique pour sortir les résultats de recherche des laboratoires.

En réponse aux besoins émergents du monde économique, nous avons enrichi notre activité en développant de nouvelles expertises. Ces évolutions ont permis d’élargir notre champ d’action et d’accompagner toujours plus efficacement nos partenaires dans leurs enjeux d’innovation et de transition écoresponsable.

Aujourd’hui, nous comptons 15 familles d’expertises regroupées dans 11 laboratoires :

Notre ambition nous pousse à nous inscrire toujours plus fortement dans une démarche responsable : production d’ingrédients biosourcés, analyses de traçabilité des matières premières, valorisation des déchets du BTP, développement d’algorithmes frugaux… Autant d’initiatives qui témoignent de notre implication pour une innovation durable.

Ces 20 ans n’auraient pas été possible sans vous !

En cette année anniversaire, nous souhaitons remercier chaleureusement tous ceux qui ont contribué à cette belle aventure : nos clients, nos partenaires, Nantes Université, la CCI Nantes St Nazaire, nos ingénieurs et les chercheurs qui les accompagnent. Ensemble, nous avons relevé de nombreux défis et fait avancer l’innovation !