Ingénieur en méthodes de deep learning en écoacoustique pour l’étude des chimpanzés, éléphants et colobes (f/h)

Contexte du recrutement et définition de poste

Ce poste se déroulera dans le cadre de l’initiative One Forest Vision, au sein de l’Unité Mixte de Recherche «Eco-anthropologie » (Muséum National d’Histoire Naturelle/CNRS/Université de Paris) sur le site du Musée de l’Homme (17 Place du Trocadéro, 75116), et ponctuellement sur le site du Jardin des Plantes (57 rue Cuvier, 75005)

L’initiative One Forest Vision (OFVi) initiée en mars 2023 à Libreville a parmi ses objectifs le développement de méthodes innovantes et faciles d’usage de suivi de la biodiversité animale dans le bassin du Congo en combinant des données (images et sons) issues d’outils non-invasifs (camera traps, capteurs sonores, drones) et analyses à l’aide d’algorithmes d’intelligence artificielle. Dans ce contexte, le Muséum participe au développement d’algorithmes pour l’étude des espèces animales dans les forêts du Bassin du Congo, avec notamment un intérêt pour des espèces menacées et emblématiques des forêts tropicales (chimpanzés, éléphants de forêt). Développer ces outils open-source et les mettre à disposition des acteurs terrain (parcs naturels, chercheurs, ONGs, gouvernements, etc) est crucial pour permettre un suivi standardisé de la faune dans le temps et l’espace. Le poste proposé est une opportunité de contribuer à ce projet d’envergure, au sein du Muséum, acteur majeur de l’OFVi, au sein d’un laboratoire interdisciplinaire stimulant.

Des données acoustiques ont été acquises sur un des sites pilotes de l’OFVi (dit « super-site) à Sebitoli, dans le parc national de Kibale, en Ouganda, habitat de chimpanzés, éléphants et colobes notamment. Ces espèces présentent des vocalisations, des systèmes sociaux et des usages de l’habitat très différents. Au delà de l’aspect méthodologique, l’analyse des sons en fonction de la disposition des capteurs pourra permettre de mieux comprendre l’usage de l’habitat

Objectifs :

Le Pilier 1 du projet OFVi propose d’utiliser 3 outils de suivi indirect de la biodiversité forestière permettant une utilisation standardisée pour un suivi longitudinal dans le temps et pan-africain:
- Des caméras à détection de présence (camera-traps : CT), permettant de filmer nuit et jour les espèces de vertébrés de taille moyenne à grande
- Des enregistreurs sonores (ES) permettant d’enregistrer des animaux à des distances plus importantes que les CT ou n’utilisant pas ou peu le milieu terrestres mais également des « paysages sonores » avec des espèces d’insectes ou d’oiseaux non détectables par CT
- Des drones permettant de faire des suivis phénologiques (suivi de floraison et fructification) d’espèces végétales d’intérêt (alimentaires pour des frugivores par exemple).

Ces outils sont déjà couramment utilisés pour la recherche et la conservation et dans certains cas, ils sont utilisés pour réaliser des inventaires mais avec des protocoles différents. L’objectif est donc de pouvoir systématiser, standardiser et harmoniser un protocole fiable qui sera développé dans une zone pilote déjà étudiée sur le long terme. Il sera ensuite affiné et amélioré avec des données complémentaires issues d’autres sites puis testé et proposé dans des zones nouvelles, notamment avec des gradients d’anthropisation afin de comparer la biodiversité animale et végétale dans des régions et avec des conditions différentes.

Les objectifs de ce poste sont de développer et déployer des algorithmes d’apprentissage en éco-acoustique pour l’étude des chimpanzés, éléphants et colobes de Sebitoli, en Ouganda, à partir d’une base d’enregistrement sonores déjà constituée :

1. créer et structurer la base de données acoustique à partir des enregistrements existants

2. développer une méthode de reconnaissance de vocalisations d’intérêt des espèces cibles

3. étudier les données acoustiques en lien avec les données des camera-traps et déterminer l’apport de chaque méthode et leur complémentarité

4. analyser l’occurrence des vocalisations de chaque espèce en fonction de la localisation des capteurs dans l’habitat

5. proposer une méthode générique pour la pose des capteurs acoustiques en association avec des camera-traps visant à effectuer un suivi d’espèces cibles

6. assurer le suivi de la collecte de nouvelles données depuis le site de Sebitoli, en coordination avec le responsable terrain et si possible, assurer la coordination avec les responsables de sites pour la collecte de données sur d’autres sites.

Résultats à atteindre

La personne recrutée sera supervisée par au moins deux membres de l’équipe « One Forest Vision » du Muséum qui valideront les résultats obtenus. Certaines activités sont déjà en cours par l’équipe du Muséum (tri des espèces, reconnaissance des éléphants…) et de Sebitoli (expérience de 10 ans en pose de CT, formation au pilotage de drone…).

Trois manuels de procédure sont attendus pour le pilier 1 du OFVi:

Manuel 1. Camera traps

Manuel 2. Enregistreurs sonores

Manuel 3. Drones

Chaque manuel sera constitué de 4 volumes/parties :
- pose et réglage des instruments, maintenance (chercheurs et techniciens)
- acquisition des données et organisation des résultats en BDD, stockage et transfert des données (chercheurs et techniciens)
- analyse par Deep Learning (chercheurs)
- développement et utilisation de l’interface de travail et de visualisation (chercheurs et techniciens)

Le livrable attendu pour ce poste est de contribuer à la rédaction du manuel de procédure 2 « enregistreurs sonores » en français et en anglais s’adressant aux chercheurs et/ou aux techniciens.

Les résultats attendus consistent en :

* l’organisation du travail de terrain pour l’acquisition, le stockage et le transfert de données

* la valorisation des données acquises

*la rédaction de :
- protocole d’acquisition de données enregistreurs sonores (in situ : établissement du réseau des enregistreurs passifs)
- d’algorithmes pour l’analyse par IA des sons
- fichiers template de base de données
- de méthode de transmission et de stockage des données in et ex situ
- proposition de traitement statistiques des données
- de méthode de développement d’interfaces pour des chercheurs ou techniciens non familiers avec l’IA pour le traitement et la visualisation de leurs données

*la participation à la formation des personnels de terrain et des collègues chercheurs

Éléments de contrôle des résultats
- Rédaction du manuel de procédures en français et en anglais
- Algorithme tri des 3 espèces
- Préparation des templates de DB
- Participations au développement de l’interface de travail et de visualisation

Profil recherché

Formation :

Diplômé.e d’une école d’ingénieur avec expérience en deep learning appliquées à la détection et classification d’objets visuels et/ou sonores, docteur.e en intelligence artificielle/mathématiques/physique/acoustique

Compétences requises :
- Compétences solides en deep learning appliquées à la détection et classification d’objets dans des scènes visuelles(computer vision) et/ou sonores (speech, audio ou music processing)
- Maîtrise du langage de programmation Python et des librairies Pytorch/Tensorflow requise
- Illustrer ses compétences dans des projets nécessitant une part importante de développement informatique, au cours d’un doctorat ou en tant qu’ingénieur
- Appétence pour l’étude et la conservation de la biodiversité animale et le domaine de l’acoustique appréciée
- Des connaissances en bases de données et en développement d’interfaces seront un plus
- Etre intéressé.e par la recherche scientifique, le travail en équipe, disposé.e à apprendre de nouvelles techniques et savoir analyser et interpréter les résultats
- Initier ou contribuer à la rédaction d’articles scientifiques. Il/elle évoluera dans un environnement multidisciplinaire et devra être capable d’interagir avec les différents acteurs.

Information(s) complémentaire(s)

Venez rejoindre un établissement chargé d’histoire, engagé dans la société, en pleine évolution, à la renommée nationale et internationale. Riche d’une grande variété de métiers et d’activités, le Muséum vous propose d’intégrer des équipes à taille humaine dans un cadre de travail agréable et un environnement stimulant.

Le contrat

Localisation : Musée de l'Homme

Déplacements à prévoir au Jardin des plantes

Contrat : Contrat de projet de 1 an à partir du 1er février 2025

Temps de travail : 35h35 par semaine et 44 jours de congés annuels

Les avantages

Remboursement de 75% des frais de transport en commun et forfait mobilités durables (vélo ou covoiturage)

Restaurant d'entreprise

Prise en charge partielle de votre mutuelle selon conditions

Un comité social et une association sportive et culturelle

Accès illimité aux sites de l’établissement avec invités