Une ERC Synergy 2025 pour Cyril Aymonier,
membre du PEPR DIADEM
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Le PEPR DIADEM adresse ses chaleureuses félicitations à Cyril Aymonier, Directeur de recherche CNRS, pour l’obtention d’une ERC Synergy 2025 pour son projet GEMPROMISE. Cette distinction européenne majeure vient récompenser un projet ambitieux à l’interface entre science des matériaux, procédés de synthèse avancés et intelligence artificielle, dans la continuité directe des travaux menés au sein du PEPR DIADEM.


© Frédérique PLAS / CNRS Images
Une implication forte au sein du PEPR DIADEM
Cyril Aymonier est fortement impliqué dans le PEPR DIADEM, en particulier dans le projet ciblé 2FAST. Son équipe y développe des outils micro et millifluidiques à haute pression et haute température, intégrant des systèmes de caractérisation in situ, dédiés à la synthèse de matériaux nanostructurés avancés. Ces développements ont constitué un socle scientifique et technologique clé pour le projet GEMPROMISE.

GEMPROMISE : relever un défi fondamental en science des matériaux
À ce jour, il n’existe pas de théorie unifiée reliant les relations Procédés → Structure → Propriétés → Performance en science des matériaux. Si les simulations ab initio à haut débit permettent de prédire efficacement les relations Structure → Propriétés, et si l’apprentissage automatique a permis d’accélérer ces prédictions, la modélisation complète du lien Procédés → Structure reste largement hors de portée, notamment en raison du manque de données et de la diversité des chemins de synthèse possibles.
Dans ce contexte, GEMPROMISE ambitionne de franchir une étape décisive en développant une intelligence artificielle générative capable de prédire les paramètres de procédés de synthèse nécessaires pour obtenir des matériaux aux propriétés et performances ciblées.
Une approche synergique expérimentations–simulations–IA
Pour atteindre cet objectif, le projet repose sur une approche d’apprentissage actif génératif, combinant :
- le développement d’un modèle multimodal intégrant des données expérimentales et de simulation de qualité et de quantité variables via un espace latent commun,
- la mise en place d’une plateforme de synthèse et de caractérisation haut débit de matériaux,
- la prédiction haut débit des relations Structure → Propriétés, en complément des données expérimentales.
Cette approche repose sur la synergie entre Cyril Aymonier (expérimentations), Gian-Marco Rignanese (simulations) et Pierre Vandergheynst (Machine Learning – ML).
La méthodologie sera développée à partir d’une famille de matériaux modèles inorganiques, dont la nature précise reste confidentielle à ce stade.
Une portée scientifique bien au-delà des matériaux
En développant une architecture d’apprentissage automatique multimodale, capable de prendre en compte des modalités interdépendantes et des niveaux d’incertitude variés, GEMPROMISE apportera une avancée majeure pour les modèles d’IA.
Cette approche sera transposable à de nombreux domaines, de la vision par ordinateur à la biologie.
À terme, le projet vise à proposer un nouveau paradigme en science des matériaux, applicable à tous les procédés de synthèse et à toutes les propriétés des matériaux, tout en intégrant les coûts environnementaux, afin de répondre aux grands enjeux sociétaux actuels.
Le PEPR DIADEM, un catalyseur pour GEMPROMISE
Interrogé sur l’apport du PEPR DIADEM à ses recherches, Cyril Aymonier souligne :
Le projet GEMPROMISE s’inscrit dans la continuité des travaux menés dans le cadre du projet 2FAST du PEPR DIADEM. Il permettra le développement d’un laboratoire autonome entièrement robotisé capable de générer plus de 50 000 jeux de données par an, qui alimenteront ensuite le modèle d’IA générative.
La preuve de concept réalisée dans le cadre du projet 2FAST, avec le développement de la plateforme de synthèse haut débit en voies liquide et supercritique (SynHDLS), a été décisive lors de l’oral à Bruxelles. Elle a démontré au jury ERC notre capacité à développer un laboratoire autonome visant à produire plus de 50 000 nouveaux matériaux par an. »
Des synergies fortes avec les axes de DIADEM
Les synergies entre GEMPROMISE et le PEPR DIADEM sont nombreuses, comme le confirme Cyril Aymonier :
Notre équipe est très proche de DIADEM. Deux des trois PI de GEMPROMISE ont des interactions fortes avec le PEPR, Gian-Marco Rignanese et moi-même. Il y aura des synergies avec les plateformes de DIADEM, notamment autour de la caractérisation haut débit des matériaux, mais également autour du développement de bases de données collaboratives dédiées à la science des matériaux et des outils d’intelligence artificielle. »
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