M2 - Parcours Artificial Intelligence and Data Analysis (AIDA)

L'interdisciplinarité est un pilier fondamental pour les développements scientifiques du 21e siècle. Les révolutions en biotechnologie et les avancées en intelligence artificielle permettent désormais la génération et le traitement de volumes massifs de données dans les domaines de la biologie moléculaire et cellulaire. Il est maintenant indispensable pour les nouvelles générations de scientifiques de développer des compétences interdisciplinaires en sciences du vivant et en analyse de données afin d'exploiter et d'interpréter correctement ces données complexes. Le parcours de M2 Artificial Intelligence and Data Analysis (AIDA) a pour ambition de former des experts à l'interface des sciences du vivant et de l'intelligence artificielle pour l'analyse de données biologiques.

Ce programme s'adresse aux personnes ayant une formation initiale en sciences du vivant et souhaitant développer des compétences interdisciplinaires dans les domaines de l'analyse de données et de l'intelligence artificielle. Il est nécessaire d'avoir validé une licence dans le domaine des sciences du vivant et de manifester un intérêt prononcé pour les méthodes d'analyse de données et d'intelligence artificielle appliquées à la biologie moléculaire et aux cellules afin d'intégrer ce parcours de M2.

Idéalement, il est également attendu que les candidats possèdent des notions en programmation. À noter que les unités d'enseignement "Biostatistique et Bioanalyse sous R"  (MU4BM019, M1S1, 3 ECTS) et "Python pour la Biologie"  (MU4BM018, M1S1, 3 ECTS) du tronc commun de M1 préparent les étudiants à acquérir ces compétences en programmation. Les unités d'enseignement  complémentaires de M1 "Programmation avancée en Python pour la biologie"  (MU4BI033, M1S2, 6 ECTS) et "Projets tutorés en biologie des systèmes"  (MU4BI034, M1S2, 6 ECTS) préparent aussi les étudiants à aborder cette formation.

La validation d'un stage de M1 en lien avec l'analyse de données biologiques complexes est aussi recommandée.

Le programme du parcours de M2 AIDA comprend les unités d'enseignement suivantes :

Troisième semestre

• Intelligence artificielle et apprentissage profond (6 ECTS) : Cette UE a pour objectif de former les étudiants à la conception et à l'utilisation de réseaux de neurones pour développer des modèles prédictifs appliqués à l'analyse de données d'expression génique. Un accent particulier sera mis sur l'utilisation de la bibliothèque de programmation Keras (disponible sous R et Python) pour proposer et implémenter différentes topologies de réseaux de neurones, afin d'évaluer les performances des modèles de classification des données transcriptomiques issues de patients. L'UE se compose de cours magistraux, d'ateliers de travaux dirigés et de projets de groupe.

• Statistiques pour la classification et fouille de données en génomique (6 ECTS) : Cette UE offre une introduction aux méthodes d'analyse de données génomiques, avec un accent sur les techniques de classification supervisée et non supervisée. À travers les cours et projets, les étudiants apprennent à appliquer ces méthodes à des jeux de données génomiques, en mettant particulièrement l'accent sur l'analyse intégrative des réseaux transcriptionnels.

• Analyse de données transcriptomiques à l'échelle unicellulaire (6 ECTS) : Cette UE propose une exploration approfondie des méthodes d'analyse des données transcriptomiques à l'échelle unicellulaire. Les étudiants seront formés aux étapes critiques de l'interprétation de ces données, allant du prétraitement des données à l'interprétation des résultats. L'UE se concentre sur la réalisation de projets de groupe, au cours desquels les étudiants appliqueront les connaissances acquises à des problématiques concrètes rencontrées dans différents domaines de la biologie.

• UEs disciplinaires BMC (12 ECTS) : Les étudiants du parcours AIDA pourront choisir des UEs disciplinaires renforçant leurs compétences en biologie moléculaire et cellulaire, parmi une large sélection d’UEs de la mention BMC, pour un total de 12 ECTS. Différentes options sont disponibles, notamment en biologie moléculaire, génomique, immunologie et microbiologie

  • Option biologie moléculaire : Cette option permet aux étudiants du parcours de M2 AIDA de se spécialiser en biologie moléculaire en suivant des enseignements portant sur la biochimie, la génétique et la protéomique, avec un accent sur la chémo-informatique ou le repliement des protéines. Ces enseignements sont exclusivement en français.

  • Option génomique : Cette option permet aux étudiants du parcours de M2 AIDA de se spécialiser en génomique en suivant des enseignements de génomique médicale (UE 5BM430, 6ECTS) et de génomique fonctionnelle (UE 5BM429, 6ECTS).

  • Option immunologie : Cette option permet aux étudiants du parcours de M2 AIDA de se spécialiser en immunologie en suivant des enseignements sur l'analyse de données transcriptomiques (UE 5BM578, 3ECTS), l'analyse de données cytométriques de grande dimension (UE 5BM572, 3ECTS), la conception d'expériences grâce à des outils d'immunomonitorage (UE 5BM575, 3ECTS), ainsi que des conférences en immunologie des systèmes (UE 5BM560, 3ECTS). Ces enseignements sont exclusivement en anglais.

  • Option microbiologie : Cette option permet aux étudiants du parcours de M2 AIDA de se spécialiser en microbiologie, notamment dans l'analyse de données en génomique environnementale (UE 5V655, 6 ECTS) à la station marine de Banyuls-sur-Mer, ainsi que dans des ateliers de travaux pratiques de culture et d'analyse de données microbiologiques (UE 5BM694, 6 ECTS).

Quatrième semestre

• Stage (30 ECTS) : Le parcours de M2 se conclut par un stage de 6 mois, effectué en laboratoire de recherche (public ou privé) ou en entreprise. Ce stage offre l’opportunité d’appliquer les concepts et méthodes étudiés dans un contexte professionnel. Dès le début de l'année, les étudiants bénéficient d’un accompagnement dans leur recherche de stage. Celui-ci donne lieu à la rédaction d’un rapport et à une soutenance orale.

Le parcours AIDA a pour objectif de développer des compétences disciplinaires et transversales, permettant aux étudiants de maîtriser les outils et méthodes d’analyse de données appliqués aux thématiques de la biologie moléculaire et cellulaire.

Compétences disciplinaires

• Renforcer les compétences disciplinaires dans les domaines de la biologie moléculaire et cellulaire.
• Maîtriser les concepts liés à la génération de données massives grâce aux outils biotechnologiques.
• Maîtriser les outils statistiques et les approches d'analyse pour interpréter des données biologiques complexes.
• Acquérir une expertise dans les méthodes d'apprentissage automatique supervisé et non supervisé.
• Appliquer des approches d'apprentissage profond et quantifier la précision des prédictions du modèle.

Compétences transversales

• Développer un projet professionnel en lien avec l'intelligence artificielle et l'analyse de données appliquées à la biologie.
• Interpréter des données biologiques complexes dans un contexte interdisciplinaire.
• Développer un esprit critique dans l'évaluation des résultats expérimentaux et des méthodes utilisées.
• Réaliser des projets scientifiques, de la conception à l'analyse des résultats.
• Travailler efficacement en équipe tout en étant capable de gérer des projets de manière autonome.
• Communiquer ses résultats de manière claire, à la fois à un public technique et non technique.

Le parcours AIDA du Master BMC ouvre une variété de débouchés dans les métiers de la biologie moderne grâce à l'intégration de compétences en analyse de données et en biologie moléculaire et cellulaire. Les diplômés sont particulièrement recherchés dans les secteurs biotechnologiques, biomédicaux, pharmaceutiques et académiques.

• Ingénieurs en analyse de données : Les ingénieurs en analyse de données jouent un rôle clé dans les laboratoires de recherche en diffusant leurs compétences en analyse et interprétation de données biologiques pour une multitude de projets. Ils constituent des atouts majeurs qui permettent de mettre à profit leur expertise unique pour comprendre des mécanismes biologiques fondamentaux 

• Data scientists en biologie : Avec l'augmentation des données biologiques disponibles (génomiques, transcriptomiques, protéomiques, imagerie, etc.), les data scientists jouent un rôle crucial dans l’analyse et l’interprétation de ces données. Ils utilisent des algorithmes et des modèles prédictifs pour contribuer à l'avancement des connaissances scientifiques, des recherches fondamentales à la personnalisation des traitements médicaux.

• Consultants en transition numérique en biologie : Les consultants en transition numérique en biologie facilitent l'intégration des technologies digitales dans les entreprises biotech et les laboratoires de recherche. Ils pilotent la mise en place d'infrastructures adaptées au traitement de grandes quantités de données biologiques et forment les équipes à l'utilisation  des outils modernes.

• Poursuite en doctorat : Les diplômés du parcours AIDA du Master BMC souhaitant approfondir leur expertise scientifique peuvent poursuivre un doctorat. Ce parcours ouvre la voie à des carrières dans la recherche académique ou industrielle, avec des sujets variés, allant des mécanismes biologiques fondamentaux à l'application de la biologie des systèmes et de l'intelligence artificielle.

Ce parcours de M2 est accessible à partir de la première année du Master BMC, ou directement en deuxième année du Master BMC, en fonction des profils de candidature.

Les candidatures pour la première année du Master BMC de Sorbonne Université se font via la plateforme Mon Master (https://www.monmaster.gouv.fr/).

Les candidatures pour la deuxième année du Master AIDA-BMC se font:

• via la plateforme e-candidat (https://candidatures-2024.sorbonne-universite.fr/#!accueilView) pour les candidats issus d'un établissement français. Les candidatures via la plateforme e-candidature sont ouvertes du 27 mars au 12 juin.
• via Études en France (https://www.campusfrance.org/fr/candidature-procedure-etudes-en-france) pour les candidats internationaux. Les candidatures via la plateforme Études en France sont ouvertes à partir du 17 février.

Pour les étudiants issus du M1 BMC, une présentation du parcours AIDA BMC aura lieu le lundi 17 mars de 8h30 à 9h15 (Amphithéâtre 25 du campus Pierre et Marie Curie) ainsi que le mardi 18 mars de 18h15 à 20h30 (salle à définir).

À noter, il existe des opportunités pour les étudiants internationaux de bénéficier d'un soutien financier pour leurs études en France grâce au programme de bourses Eiffel, géré par Campus France (https://www.campusfrance.org/fr/le-programme-de-bourses-france-excellence-eiffel).