M2 internship -- Comprendre, mesurer et renforcer la robustesse d’un système en cas de crise humanitaire

Internship period: Fev to July 2025

Required profil: M2 Informatique/Réseau

Contacter Aurélie Charles avec votre CV et une lettre de motivation pour candidater.

Cette offre de stage est proposée dans le cadre d’un projet ANR, ResHI (2025-2029), pour lequel un
financement de thèse est disponible (démarrage en Septembre ou Octobre 2025).
Ce projet a été conçu en étroite collaboration avec Handicap International (Humanity Inclusion), qui
suivront le déroulé et valideront la pertinence et la faisabilité des solutions proposées.
Pour ce stage, notre principal objectif est de travailler sur la résilience des sociétés. Afin d’éviter qu’un système
n’ait plus la capacité de remplir ses objectifs fonctionnels, il est primordial d’identifier quelles en sont ses fragilités.
Lorsque le système est modélisé sous une forme de réseau (ou de réseau de réseaux), cette notion correspond à
celle de la robustesse. Ce projet se focalise sur un type de perturbation : la survenue d’une catastrophe naturelle
de grande ampleur, comme un tremblement de terre, une inondation, une tempête... Nous proposons de
représenter le système de réponse aux crises sous la forme d’un réseau multicouches où les nœuds représentent
les entités (ville, entrepôt, hôpital, aéroport. . .) et les liens matérialisent leurs connections (routes, liaisons
aériennes. . .).
Nous souhaitons proposer un indicateur fonction du First Passage Percolation (FPP) en tenant compte de l’état du
réseau (ses nœuds, ses liens dégradés ou détruits) issue de la théorie classique de la percolation. La percolation
classique consiste à détruire de manière aléatoire ou ciblée différents nœuds ou liens, et de détecter le moment où
on observe la disparition de la plus grande composante connexe du réseau. Le FPP s’intéresse au nombre obtenu
de liens et à leur répartition pour une valeur donnée des plus courts chemins du réseau. Si par exemple, les poids
sur les liens entre les nœuds correspondent à un temps d’acheminement ou à l’inverse d’une capacité, l’idée du
FPP est de donner pour un nœud choisi l’ensemble de tous les nœuds et liens qui sont connectés à ce nœud pour
un temps d’acheminement ou une capacité donnée. On fait ensuite varier cette valeur jusqu’ à la valeur du plus
court chemin la plus élevée pour toutes les valeurs. Cette approche reprend celle des « min-cut max-flow » plus
classique en optimisation. Ces approches permettent de donner une idée de la structure interne du réseau par leur
capacité à transmettre un flux pour toute source et toute destination. Dans un contexte de gestion de crise, cela
permet de savoir si les aides aux populations atteintes pourront être acheminées rapidement ou non. Et cette
information-là, elle est vitale pour les humanitaires.
Nous proposons d’aborder la problématique de robustesse sous l’angle du flux transporté dans le réseau en
exploitant l’indicateur proposé précédemment mais en l’adaptant à un réseau multicouche où les éléments sont
hétérogènes. Pour ce faire, un travail de classification des acteurs et éléments du réseau en fonction de leur
sémantique est nécessaire pour reconstruire un indicateur ou un set d’indicateurs appliqué à un réseau
multicouches.
La thèse proposée dans la continuité de ce sujet de master traitera de la résilience du système, en travaillant sur
le pilotage de la réponse post-crise (simulation des défaillances en cascade et aide à la décision pour prioriser les
actions à mettre en place, là encore avec un travail sur les flux dans un réseau multicouche).