« Graph data before analyzing it. »
– Edward R. Tufte ¹

S’apparentant à la « recherche par le design » ² (Findeli, 2005), le programme interroge les formes visuelles des données et de leurs processus de traitements automatisés. Il explore les relations potentielles entre design graphique & numérique d’une part, et analyse scientifique des bigdata d’autre part, en proposant de rendre sensibles et visibles les données de recherche, leurs modalités de traitement (algorithmes) et leurs tendances intrinsèques, avant toute analyse. Notre hypothèse étant qu’une représentation visuelle a priori couplée à un outil d’exploration conçu sur-mesure pour un processus de recherche donné est susceptible de nourrir la perception intuitive du chercheur et d’enrichir sa compréhension de son objet d’étude.

Pour expérimenter cette hypothèse, le programme propose à des chercheurs de soumettre une question de visualisation de big data à un groupe de designers et d’ingénieurs qui vont tenter de concevoir un système de représentation visuelle adapté de leur objet de recherche, et un prototype de logiciel pour explorer leur BigData. Il s’agit de donner une forme à des données complexes pour qu’un spécialiste les perçoive et les analyse.

Initié par Olaf Avenati, enseignant à l’Esad de Reims, et Michel Simatic, enseignant-chercheur à Télécom SudParis/IMT-ENSIEE, et en dialogue avec le département d’informatique de l’Université de Reims Champagne-Ardenne et son supercalculateur ROMEO, ce programme de recherche pose la question de l’apport du design graphique et numérique dans les processus de recherche qui impliquent les BigData, notamment dans le champ de la simulation numérique. Le programme offre aussi l’occasion d’une rencontre entre les étudiants de 2e cycle de l’Esad avec la recherche académique telle qu’elle est pratiquée à l’université ou dans les écoles d’ingénieur.

Chaque itération du programme se déroule en deux temps

Semestre 1 : ayant en tête des notions théoriques telles que les variables graphiques (Bertin, 1967), le quartet d’Anscombe (1973), l’intégrité graphique ou la distorsion (Tufte, 2009), ou encore la position du transformateur (Neurath & Kinross, 2013), un groupe d’étudiants (4e année, département de graphique et numérique de l’Esad) dialogue avec un chercheur au prise avec son bigdata et créent un ensemble de formes graphiques pour représenter ses données brutes de telle sorte qu’elles puissent se prèter à l’observation et qu’elle révèlent leurs tendances intrinsèques.

Semestre 2 : les concepts graphiques sont transmis à un groupe d’étudiants ingénieurs de Télécom SudParis (Master 2, Majeure JIN), spécialisés dans le développement informatique d’interfaces. En dialogue avec les étudiants de l’Esad, ils développent le prototype qui est ensuite présenté à un groupe ciblé de chercheurs pour un feedback sur l’outil.

Les itérations du programme depuis 2015

Les 2 premières itérations (2015 et 2016) ont été consacrées à la recherche que mène François Trahay ³ sur l’efficacité des Calculs Hautes Performances (HPC). L’objectif était de représenter des traces de calculs ayant impliqué des milliers de processeurs dans des super-calculateurs, générant des diagrammes de gantt de plusieurs millions d’évènements.

» itération #1 – LoV, Log visualisation
» conférence des auteurs au colloque Datalogie
» itération #2 – LoV.2, Log visualisation

La 3^e itération (2017) concerne le travail d’analyse d’Habib Daneshpajouh ⁴ sur l’optimisation des calculs faisant appel aux algorithmes génétiques (GA). Ici, l’enjeu est de montrer le fonctionnement de l’algorithme et de pouvoir observer tout son déroulement pour en modifier les paramètres et l’optimiser. Cette itération est aujourd’hui en phase de développement informatique.

» itération #3 – GA-Viz, Genetic Algorithms Visualizer

Les 4^e à 6^e itérations (2019-2023) intitulées Brain Roads réunissent une équipe franco-allemande de chercheurs, designers, médecins et ingénieurs de 4 institutions : l’Esad de Reims, Télécom SudParis / IMT - IP Paris, L’Hôtipal Universitaire La Charité de Berlin et le Cluster of Excellence Matters of Activity, Humboldt-Universität zu Berlin. Le projet qui commence en octobre 2019 interroge les représentations visuelles et les possibilités digitales d’exploration de la matière blanche du cerveau humain. En 2019, le projet se met en place, les premières questions graphiques potentielles sont identifiées et le groupe se concentre sur la question du système de localisation dans l’espace au moyen de la couleur. En 2020, le projet interroge les formes 3D d’inspirations biologiques qui tentent de restituer une image « réaliste » du cerveau. Le groupe évacue ces représentations jugées trop éloignées de la réalité par les chirurgiens, pour proposer un modèle visuel abstrait plus proche de la réalité des informations numériques reccueillies par les IRM.

» itération #4 – Brain Roads > introduction [2019-2020]
» itération #5 – Brain Roads > Voxel-Model [2020-2022]
» itération #6 – Brain Roads > dynamics [2023]