Office français de la biodiversité

Stage-" ICPA - Identification et Comptage Poisson Automatisé : l'IA au service de la biodiversité ".

Référence : 2024/2911
Affectation : Direction des outre-mer
Résidence administrative : Fort-de-France
Poste à pourvoir le : 01/02/2025
Date limite de candidature : 27/12/2024

Information générale

Positionnement hiérarchiqueSous l’autorité hiérarchique de la directrice déléguée du Parc naturel marin de Martinique.

Conditions d’emploi : Stage de 06 mois à pourvoir pour l’obtention Master 2 en Informatique, Sciences des données, Mathématiques Appliquées ou parcours similaire (niveau de diplôme visé).

Créé le 1er janvier 2020, l’Office français de la biodiversité (OFB) est un établissement public administratif dédié à la sauvegarde de la biodiversité sous la tutelle des ministres chargés de l’environnement et de l’agriculture. Doté d’un budget de 492 millions d’euros (budget initial 2022), il s’appuie sur l’expertise de près de 3 000 agents, dont une grande partie agit sur le terrain avec, notamment, 1 700 inspecteurs de l’environnement. 

L’établissement est au cœur de l’action pour la préservation du vivant dans les milieux aquatiques, terrestres et marins, tant en métropole que dans les Outre-mer. Les équipes interviennent chaque jour pour lutter contre l’érosion de la biodiversité face aux pressions exercées par la destruction et la fragmentation des milieux naturels, les multiples pollutions, la surexploitation des ressources naturelles, les conséquences du changement climatique, l’introduction d’espèces exotiques envahissantes.

 A ce titre, l’OFB est responsable de 5 missions complémentaires :

  • la police de l’environnement et la police sanitaire de la faune sauvage
  • la connaissance, la recherche et l’expertise sur les espèces, les milieux et leurs usages
  • l’appui à la mise en œuvre des politiques publiques
  • la gestion et l’appui aux gestionnaires d’espaces naturels
  • l’appui aux acteurs et la mobilisation de la société

Situé dans le bassin caribéen, le Parc naturel marin de Martinique est le dernier né des Parcs naturels marins et le second plus grand. Il couvre une surface de 48 900 km². Il comprend ainsi toute la ZEE et tout le linéaire côtier de l’ile. Il est bordé par les eaux de Sainte-Lucie, de la Dominique, du Venezuela et de la Barbade ; et a pour objectif de contribuer à la connaissance du patrimoine marin ainsi qu’à la protection et au développement durable du milieu. Le Parc est constitué d'une équipe de personnels de l'Office français de la Biodiversité (OFB) et d'un Conseil de gestion, assemblée de 53 membres. L'équipe du Parc sera organisée avec une direction (1 directeur et 1 adjoint) et deux pôles : le pôle « Ingénierie » (renforcement programmé à partir de 2021) et le pôle « Opérations » (mise en place fin 2020/2021). Le Parc fait partie de la Direction des Outre-Mer et collabore étroitement avec le sanctuaire AGOA, aire marine protégée des Antilles françaises pour la conservation des mammifères marins. Il fonctionne en réseau (animé par la Direction des aires protégées) avec les sept autres Parcs naturels marins.

Les actions conduites par l’équipe du Parc naturel marin de Martinique reposent sur les axes suivants :

  • Un lien Terre/Mer renforcé grâce à une articulation efficace du Parc avec les autres acteurs du territoire et de la Caraïbe ; 
  • Les actions de prévention, de surveillance, de contrôle et de police renforcées en mer ;
  • L’acquisition de données et le développement des suivis scientifiques pour contrôler la dynamique des populations et connaître l’évolution de l’état de santé des habitats ;
  • Les actions de sensibilisation et de mobilisation du grand public, des usagers et des professionnels ; 
  • L’innovation en termes de gestion des mouillages, de prévention des pollutions et de développement de bonnes pratiques en mer. 

Le Parc naturel marin accueille une doctorante depuis octobre 2023 qui coordonne le projet européen TRACE – « Étude de l’effet réserve engendré par l’arrêt des activités extractives dans les zones chlordécones ». Cette étude se propose de répondre à la question de l’effectivité des zones d’interdiction de pêche sur la ressource en évaluant l’effet réserve engendré par l’arrêt des activités extractives dans les zones côtières contaminées par la chlordécone ou zones « chlordécone ». C’est 33% du linéaire côtier qui est aujourd’hui interdit à la pêche et ces espaces interdits ne font pas encore l’objet de suivis scientifiques. La mise en œuvre d’une politique efficace de protection du milieu marin se heurte à cette situation mal vécue par les professionnels de pêche. La pérennisation de la production locale issue de la pêche passe impérativement par une gestion durable des stocks ; et de facto par de nouvelles connaissances en zones « chlordécone ».

Ce travail de recherche comprend un volet sur l’évaluation de la biodiversité par suivi insitu à l’aide de caméras 360. L'objectif principal est de mettre en évidence l’effet réserve en mesurant des indicateurs clés tels que la richesse spécifique, la densité des populations, la diversité écologique et la biomasse des espèces présentes dans ces zones. Pour cela, l’identification, la classification pour le comptage  des individus sur les vidéos est nécessaire. La méthode actuelle, basée sur l'analyse manuelle, est chronophage et sujette à des erreurs humaines, rendant indispensable l’utilisation d’outils automatisés.
Le stage a pour but de développer un outil basé sur l'intelligence artificielle (IA) pour l’automatisation de l’identification et de la classification des espèces marines tropicales. Cela inclut, le choix et le fine-tuning de modèles d’apprentissage profond, la mise en place de pipelines de traitement d’images vidéos, l’entraînement et l’évaluation de modèles IA. Les résultats obtenus feront l’objet d’une publication scientifique. Et à terme, ces travaux mèneront à la création d’un outils (interface graphique). 

Mission

Le(a) stagiaire sera accueilli dans les locaux du Parc naturel marin de Martinique et pour des missions ponctuelles par le Muséum national d’histoire naturelle de Paris, et placé sous la responsabilité de la Doctorante et Coordinatrice du projet TRACE. Ses travaux seront co-encadrés par le Parc naturel marin et le Centre de Formation et de Recherche sur les Environnements Méditerranées (CEFREM) en la personne de la doctorante et par le Muséum national d’histoire naturelle de Paris au sein de l’Institut de systhématique, Évolution, Biodiversité (ISEYB), avec qui de nombreux échanges sur la méthodologie sont à prévoir.

Le(a) stagiaire sera chargé(e) de concevoir et d’adapter (fine-tuning) un modèle d’apprentissage profond en s’appuyant sur divers modèles existants (MegaDetector, FishNet, PyTorch-Wildlife et YOLO), afin de déterminer la solution optimale pour répondre aux objectifs du projet. Ce travail se concentrera sur deux axes principaux : la détection des poissons et la classification des espèces. Pour faciliter son travail, le(a) stagiaire recevra, en début de mission, une mini-formation spécifique à la reconnaissance des espèces marines tropicales. Cela lui permettra de mieux comprendre les particularités des données biologiques et d'optimiser la qualité des annotations et des résultats obtenus.

L’objectif final du stage est de développer une solution automatisée capable d’identifier et de compter les poissons à partir d’images extraites de vidéos, contribuant ainsi à l’amélioration des outils d’évaluation de la biodiversité marine tropicale.

Le(a) stagiaire accompagnera le travail de rédaction d’une publication scientifique sur ces travaux.

Activités principales

  • Bibliographie ;
  • Développement (Python, R..) ;
  • Fine-tuning (PyTorch, TensorFlow, Albumentations, Weights & Biases) ;
  • Traitement et annotation des données ;
  • Annotation des données (LabelImg ou CVAT) ;
  • Rédaction de rapport, article scientifique.

Relations liées au poste

Relations internes :

  • Doctorante, Chargé de projet, « suivis scientifiques ».

Relations externes :

  • Muséum national d'histoire naturelle de Paris.

Compétences et qualités requises

Connaissances :

  • Maitrise des langages de programmation (Python, R) ;
  • Intérêt pour les architectures de réseaux neuronaux ;
  • Compréhension des métriques d’évaluation (IoU, mAP, F1-score) ;
  • Bonne maîtrise de logiciels statistiques (notamment R, , Excel) ;
  • Gestion de données et bancarisassions (bigData) ;
  • Curiosité aux enjeux de conservation des écosystèmes marins serait un plus.

Savoir-faire opérationnel :

  • Compétences solide en programmation.

Savoir-être professionnel :

  • Autonomie, bon relationnel ;
  • Bonne capacité d'anticipation et d'organisation ;
  • Aptitude à assimiler de nouvelles compétences rapidement ;
  • Capacité d'analyse et de synthèse.

Diplômes – Formation – Expérience :

  • Formation niveau minimum Bac+ 5 en Informatique, Sciences des données, Mathématiques Appliquées, en Biologie Écologie, Évolution avec une expérience en développement outils informatiques ou parcours similaire.

Conditions d'exercice / sujétions particulières

  • Poste basé dans les locaux du Parc naturel marin de Martinique, 1 Rue des Pionniers TEXACO Fort-de-France 97200.
  • Des déplacements pris en charge par le Parc seront a prévoir au Muséum national d’histoire naturelle de Paris, 45 rue Buffon, Paris 75005.
  • Prise de poste souhaitée Février 2025.

Dépôt de candidature

Pour déposer une candidature, les documents suivants vous seront demandés :

  • CV
  • Lettre de motivation
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