Thèse Métamodélisation et Analyse de Graphes de Connaissances Composites - Hétérogènes pour la Compréhension et le Diagnostic de la Vulnérabilité d'Infrastructures Critiques Interdépendantes sur u H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : IMT Mines Albi École doctorale : SYSTEMES Laboratoire de recherche : CGI - Centre de Génie Industriel Direction de la thèse : Myriam LAMOLLE ORCID 0000000196527891 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-08-28T23:59:59 Cette thèse s'inscrit dans le projet ANR JCJC METRI-KIT (2026-2030) porté par le CGI (Centre de Génie Industriel) d'IMT Mines Albi. Face aux crises climatiques et à l'interdépendance croissante des infrastructures (énergie, eau, santé, transport...), les territoires ont besoin d'outils pour anticiper leurs vulnérabilités et renforcer leur résilience.
Le projet vise à développer un outil open-source d'aide à la décision permettant aux gestionnaires d'infrastructures critiques et aux collectivités territoriales de visualiser, comprendre et diagnostiquer les points de fragilité de leurs systèmes et de leurs interdépendances.
Vous contribuerez à lever les verrous scientifiques du projet :
1) Aide à la compréhension multi-niveaux. Concevoir un métamodèle en vue d'identifier les vulnérabilités d'un réseau d'ICs, fidèle à leurs spécificités et à leur contexte, compréhensible des utilisateurs, et extensible à différents territoires et différents domaines d'application, via des couches de concepts successives.
2) Aide au diagnostic multi-modèles. Concevoir des algorithmes génériques à un ou plusieurs domaines d'application pour identifier les points de vulnérabilité d'ICs interdépendantes via le parcours et l'analyse structurelle et sémantique d'un réseau de connaissances composées de graphes de connaissances : (i) du métamodèle coeur et de couches dédiées aux domaines d'application, (ii) de leurs instances décrivant un territoire à un moment donné présent, passé ou projeté ; et (iii) des savoirs communs à plusieurs territoires ou plusieurs domaines d'application.

Projet ANR JCJC METRI-KIT (2026-2030) (cf. https://anr.fr/Projet-ANR-25-CE22-1827) Comment concevoir une modélisation des connaissances décrivant des infrastructures critiques résilientes et interdépendantes, capable de s'adapter au bon niveau décisionnaire en fournissant une explication pertinente pour anticiper les risques, détecter leurs vulnérabilités et leurs capacités de réponses?
Cette question principale se décline en sous-questions spécifiques de rechercheà savoir :
QR1) Représentation des connaissances multi-niveaux. Comment modéliser des infra-structures critiques et leurs spécificités et méta-modéliser leurs interdépendances permettant d'inférer les vulnérabilités en cascade?

QR2) Représentation de la résilience. Comment apporter de la dynamique et de la réactivité par l'entremise du réseau de connaissances (graphes interconnectés) pour que les ICs soient réellement résilientes?

QR3) Diagnostic et explicabilité. Comment rendre explicable la vulnérabilité d'un ICs dans le contexte situationnel global des ICs, des répercussions entre ICs et leurs capacités de résilience?
Le projet suit l'approche centrée utilisateurs, itérative, agile et pluridisciplinaire. Le projet inclut trois phases et cinq lots de travail. L'approche agile de conception limite grandement les risques de hors-délai et assure une livraison régulière de nouvelles versions améliorées de chaque résultat escompté : le métamodèle, la boîte à outils algorithmiques et le POC METRI-KIT. La logique d'enchaînement des lots est:
- 1re phase part de 4 cas d'IC: IC1 - infrastructures assurant la mobilité des biens et des personnes, IC2 - les organisations en santé, IC3 - les réseaux de distribution d'eau potable, IC4 - les réseaux électriques et 4 cas de données ouvertes issues des projets ANR/GéNéPi, Occitanie/CRIZ'INNOV, SHFDS/DECAPOD et ANR/RESIIST. Les pistes de représentations des graphes de connaissances s'appuie sur la recherche concernant les graphes de connaissances et les réseaux de connaissances (ontologie, ontologie modulaire, alignement d'ontologies, hyper-ontologie, etc.).
- 2e phase concerne la conception et le déroulement de scénarios d'une étude de cas spécifique sur un territoire pour un ensemble d'ICs interdépendantes. Elle décrira (i) les besoins et contraintes de tous les types d'utilisateurs visés, aux niveaux opérationnel, tactique et stratégique sur un département donné, et une ville donnée, (ii) les comptes-rendus des interviews, (iii) les données disponibles, (iv) un petit scénario de crise simple et (v) un scénario de crise réaliste, complet, comprenant une description des effets en cascade, des procédures de réponses et de leurs effets. Cette phase doit permettre d'analyser et d'évaluer la résilience d'ICs grâce à notre réseau de connaissances.

- Compétences indispensables : théorie des graphes, IA symbolique, programmation, Python.
- Compétences approfondies : algorithme de parcours de graphes et de réseaux de graphes, ontologie et raisonnement,
- Compétences linguistiques : maîtrise du français (langue de travail) ; niveau opérationnel en anglais écrit et parlé pour la rédaction scientifique et les communications internationales.
- Qualités attendues : Autonomie, rigueur scientifique, goût pour les problèmes appliqués, capacité à travailler en équipe.

• Python
• Programmation
• Anglais
• Intelligence artificielle
• Autonomie
• Français