Serge Cohen

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Thèmes de recherche

- modélisation stochastique d’image spectrale, approche par estimation de densité conditionnelle et critère de sélection de modèle pour l’optimisation discrète
- factorisation positive d’image spectrale, combinaison des approches factorisation de matrice et factorisation de tenseur ; prise en compte de la « nature image » des matrices d’activation
- reconstruction 3D, développement de nouvelles modalités de mesure et de reconstruction
- traitement d’image : algorithmes pour implémentations rapides sur architectures SIMD ou GP-GPU

Recherches actuelles

Mon activité, à l’interface des statistiques, du traitement du signal/image et de l’analyse par méthode synchrotron des matériaux anciens. L’analyse des données issues de l’observation de matériaux anciens est rendue complexe par le faible échantillonnage, conséquence de la rareté des objets et de leur fragilité, ainsi que par la complexité des mesures et par la faible connaissance a priori des processus ayant conduit aux matériaux tels qu’observés. Ces contraintes conduisent à des développements mathématiques spécifiques et motivent la recherche de garanties théoriques sur les résultats de la modélisation. La localisation à IPANEMA permet d’ancrer le développement méthodologique dans la problématique et l’expérience d’application pour assurer une bonne adéquation des approches développées.

Parcours de recherche

Après une formation initiale en mathématiques et physique, ma thèse en biologie structurale (EMBL, Grenoble) avec en particulier la mise en oeuvre des techniques synchrotron m’a permis d’aborder en post-doctorat les méthodes mathématiques pour la biologie structurale (NKI, Amsterdam). Jai alors développé des méthodes algorithmiques permettent d’accélérer dun facteur 100 à 1000 la construction du modèle moléculaire pour les protéines.
Depuis fin 2007 j’ai une activité de recherche dans le cadre du projet puis de l’unité IPANEMA, avec une première phase de prospectives qui m’a permis de condenser les caractéristiques déterminantes communes à l’ensemble des matériaux anciens du point de vue de leur étude physico-chimique et de l’analyse des données correspondante. La deuxième phase de mon activité au sein d’IPANEMA, commencée fin 2009, correspond aux premiers développement de méthodes mathématique pour l’analyse des image de spectro-microscopie de matériaux hétérogènes complexes.

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Publications

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Heritage research at the PUMA beamline

S. Schöder , Katharina Müller , Laurent Tranchant , Angélique Rouquié , Pierre Gueriau et al.
Applied physics. A, Materials science & processing, 2024, 130 (11), pp.848. ⟨10.1007/s00339-024-08026-0⟩
Article dans une revue hal-04766397 v2

International study day on "New research on mineralised textiles

Clémence Iacconi , Loïc Bertrand , Corentin Reynaud , Agathe Chave , Ariane Thomas et al.
Archaeological Textiles Review, 2023, 65, pp.157-159
Article dans une revue hal-04398759 v1
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Hierarchical clustering of spectral images with spatial constraints for the rapid processing of large and heterogeneous data sets

Gilles Celeux , Serge X. Cohen , Agnès Grimaud , Pierre Gueriau
SN Computer Science, 2022, 3 (194), ⟨10.1007/s42979-022-01074-4⟩
Article dans une revue hal-03104488 v4
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Disentangling the chemistry of Australian plant exudates from a unique historical collection

Rafaella Georgiou , Rachel Popelka-Filcoff , Dimosthenis Sokaras , Victoria Beltran , Ilaria Bonaduce et al.
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2022, 119 (22), pp.2116021119. ⟨10.1073/pnas.2116021119⟩
Article dans une revue hal-03680015 v1
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Micro-computed tomography for discriminating between different forming techniques in ancient pottery: new segmentation method and pore distribution recognition

Vanna Lisa Coli , Louise Gomart , Didier F Pisani , Serge X. Cohen , Laure Blanc-Féraud et al.
Archaeometry, 2021, ⟨10.1111/arcm.12693⟩
Article dans une revue hal-03225382 v2
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Deciphering the Chemistry of Cultural Heritage: Targeting Material Properties by Coupling Spectral Imaging with Image Analysis

Loïc Bertrand , Mathieu Thoury , Pierre Gueriau , Étienne Anheim , Serge X. Cohen
Accounts of Chemical Research, 2021, 54 (13), pp.2823-2832. ⟨10.1021/acs.accounts.1c00063⟩
Article dans une revue hal-03329879 v1
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Robust framework and software implementation for fast speciation mapping

Serge X. Cohen , Samuel Webb , Pierre Gueriau , Emmanuel Curis , Loïc Bertrand
Journal of Synchrotron Radiation, 2020, 27 (4), pp.1049-1058. ⟨10.1107/S1600577520005822⟩
Article dans une revue hal-02915778 v1
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IPANEMA, un laboratoire dédié à l'étude des matériaux anciens et patrimoniaux par méthodes synchrotron

Loïc Bertrand , Serge X. Cohen , Mathieu Thoury , Sophie David , Sebastian Schoeder
Reflets de la Physique, 2019, 63, pp.21. ⟨10.1051/refdp/201963021⟩
Article dans une revue hal-02377530 v1
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Three-dimensional imaging of flat natural and cultural heritage objects by a Compton scattering modality

Mai K. Nguyen , Laurent Dumas , Serge X. Cohen , Patricio Guerrero
Journal of Electronic Imaging, 2017, 26 (1), pp.11026 - 11026. ⟨10.1117/1.JEI.26.1.011026⟩
Article dans une revue hal-01472451 v1
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Trace Elemental Imaging of Rare Earth Elements Discriminates Tissues at Microscale in Flat Fossils

Pierre Gueriau , Cristian Mocuta , Didier B. Dutheil , Serge X. Cohen , Dominique Thiaudière et al.
PLoS ONE, 2014, 9 (1), pp.e86946. ⟨10.1371/journal.pone.0086946⟩
Article dans une revue hal-01360897 v1
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Unsupervised Segmentation of Spectral Images with a Spatialized Gaussian Mixture Model and Model Selection

Serge X. Cohen , E. Le Pennec
Oil & Gas Science and Technology - Revue d'IFP Energies nouvelles, 2014, 69 (2), pp.245-259. ⟨10.2516/ogst/2014013⟩
Article dans une revue hal-01933379 v1

Partition-Based Conditional Density Estimation

Serge X. Cohen , Erwan Le Pennec
ESAIM: Probability and Statistics, 2013, 17, pp.672--697. ⟨10.1051/ps/2012017⟩
Article dans une revue hal-00915854 v1

Cultural heritage and archaeology materials studied by synchrotron spectroscopy and imaging

Loïc Bertrand , Laurianne Robinet , Mathieu Thoury , Koen Janssens , Serge X. Cohen et al.
Applied physics. A, Materials science & processing, 2012, 106 (2), pp.377-396. ⟨10.1007/s00339-011-6686-4⟩
Article dans une revue istex hal-02130649 v1

The medieval iron market in Ariège (France). Multidisciplinary analytical approach and multivariate analyses

Stéphanie Leroy , Serge X. Cohen , Catherine Verna , Bernard Gratuze , Florian Téreygeol et al.
Journal of Archaeological Science, 2012, 39 (4), pp.1080-1093. ⟨10.1016/j.jas.2011.11.025⟩
Article dans une revue istex hal-02130578 v1

The medieval iron market in Ariège (France). Multidisciplinary analatycal approach and multivariate analyses

Catherine Verna , Stéphanie Leroy , Serge X Cohen
Journal of Archaeological Science, 2012, 39 (4), pp.1080-1093
Article dans une revue halshs-00669129 v1
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European research platform IPANEMA at the SOLEIL synchrotron for ancient and historical materials

Loïc Bertrand , Marie-Angélique Languille , Serge X. Cohen , Laurianne Robinet , Claire Gervais et al.
Journal of Synchrotron Radiation, 2011, 18 (5), pp.765-772. ⟨10.1107/S090904951102334X⟩
Article dans une revue istex hal-00618143 v1

Automatic rebuilding and optimization of crystallographic structures in the Protein Data Bank

Robbie P Joosten , Krista Joosten , Serge X. Cohen , Gert Vriend , Anastassis Perrakis
Bioinformatics, 2011, 27 (24), pp.3392-3398. ⟨10.1093/bioinformatics/btr590⟩
Article dans une revue hal-03522068 v1

Native mass spectrometry provides direct evidence for DNA mismatch-induced regulation of asymmetric nucleotide binding in mismatch repair protein MutS

Serge X. Cohen , Maria Chiara Monti , Alexander Fish , Herrie H K Winterwerp , Arjan Barendregt et al.
Nucleic Acids Research, 2011, 39 (18), pp.8052-8064. ⟨10.1093/nar/gkr498⟩
Article dans une revue hal-03522064 v1

Identification of the finishing technique of an early eighteenth century musical instrument using FTIR spectromicroscopy

Loïc Bertrand , Laurianne Robinet , Serge X. Cohen , Christophe Sandt , Anne-Solenn Le Hô et al.
Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2011, 399 (9), pp.3025-3032. ⟨10.1007/s00216-010-4288-1⟩
Article dans une revue istex hal-02130652 v1

Insights into the DNA cleavage mechanism of human LINE-1 retrotransposon endonuclease

Kostas Repanas , Gloria Fuentes , Serge X. Cohen , Alexandre M J J Bonvin , Anastassis Perrakis
Proteins - Structure, Function and Bioinformatics, 2009, 74 (4), pp.917-928. ⟨10.1002/prot.22201⟩
Article dans une revue hal-03522061 v1

“Conditional Restraints”: Restraining the Free Atoms in ARP/wARP

Wijnand T.M. Mooij , Serge X. Cohen , Krista Joosten , Garib N Murshudov , Anastassis Perrakis
Structure, 2009, 17 (2), pp.183-189. ⟨10.1016/j.str.2008.12.011⟩
Article dans une revue hal-03521573 v1

A knowledge-driven approach for crystallographic protein model completion

Krista Joosten , Serge X. Cohen , Paul Emsley , Wijnand Mooij , Victor S Lamzin et al.
Acta crystallographica Section D : Structural biology [1993-..], 2008, 64 (4), pp.416-424. ⟨10.1107/S0907444908001558⟩
Article dans une revue hal-03521536 v1

ARP / wARP and molecular replacement: the next generation

Serge X. Cohen , Marouane Ben Jelloul , Fei Long , Alexei Vagin , Puck Knipscheer et al.
Acta crystallographica Section D : Structural biology [1993-..], 2008, 64 (1), pp.49-60. ⟨10.1107/S0907444907047580⟩
Article dans une revue hal-03521551 v1

Automated macromolecular model building for X-ray crystallography using ARP/wARP version 7

Serge X. Cohen , Gerrit Langer , Victor S Lamzin , Anastassis Perrakis
Nature Protocols, 2008, 3 (7), pp.1171-1179. ⟨10.1038/nprot.2008.91⟩
Article dans une revue hal-03521562 v1

SPINE workshop on automated X-ray analysis: a progress report

M. Bahar , C. Ballard , Serge X. Cohen , K. Cowtan , E. Dodson et al.
Acta crystallographica Section D : Structural biology [1993-..], 2006, 62 (10), pp.1170-1183. ⟨10.1107/S0907444906032197⟩
Article dans une revue hal-03521526 v1

Co-expression of protein complexes in prokaryotic and eukaryotic hosts: experimental procedures, database tracking and case studies.

Christophe Romier , Marouane Ben Jelloul , Shira Albeck , Gretel Buchwald , Didier Busso et al.
Acta crystallographica Section D : Structural biology [1993-..], 2006, 62 (Pt 10), pp.1232-42. ⟨10.1107/S0907444906031003⟩
Article dans une revue hal-00188127 v1

Breaking good resolutions with ARP/wARP

Richard J Morris , Petrus H Zwart , Serge X. Cohen , Francisco J Fernandez , Mattheos Kakaris et al.
Journal of Synchrotron Radiation, 2004, 11 (1), pp.56-59. ⟨10.1107/s090904950302394x⟩
Article dans une revue istex hal-03521453 v1

Developments in the CCP 4 molecular-graphics project

Liz Potterton , Stuart Mcnicholas , Eugene Krissinel , Jan Gruber , Kevin Cowtan et al.
Acta crystallographica Section D : Structural biology [1993-..], 2004, 60 (12), pp.2288-2294. ⟨10.1107/S0907444904023716⟩
Article dans une revue hal-03521466 v1

Towards complete validated models in the next generation of ARP / wARP

Serge X. Cohen , Richard J Morris , Francisco J Fernandez , Marouane Ben Jelloul , Mattheos Kakaris et al.
Acta crystallographica Section D : Structural biology [1993-..], 2004, 60 (12), pp.2222-2229. ⟨10.1107/S0907444904027556⟩
Article dans une revue hal-03521488 v1

Structure of the GCM domain-DNA complex: a DNA-binding domain with a novel fold and mode of target site recognition

Serge X. Cohen , Martine Moulin , Said Hashemolhosseini , Karin Kilian , Michael Wegner et al.
EMBO Journal, 2003, 22 (8), pp.1835-1845. ⟨10.1093/emboj/cdg182⟩
Article dans une revue hal-03521438 v1

The GCM domain is a Zn-coordinating DNA-binding domain

Serge X. Cohen , Martine Moulin , Oliver Schilling , Wolfram Meyer-Klaucke , Jörg Schreiber et al.
FEBS Letters, 2002, 528 (1-3), pp.95-100. ⟨10.1016/s0014-5793(02)03257-x⟩
Article dans une revue hal-03521393 v1

“It takes a village”: An integrated approach to pottery production in the early Neolithic settlements of the Aisne Valley (Picardy, France)

Marzia Gabriele , Michael Ilett , Gilles Fronteau , Bruno Robert , Florian Couderc et al.
Modelling households: economy & sociology of Europe’s first farmer population, Closing conference HOMES project, Nov 2023, Paris Institut national d’histoire de l’art (INHA), France
Communication dans un congrès hal-04485641 v1

Tomographic imaging: two examples of medical and archaeological applications

Vanna Lisa Coli , Didier Binder , Laure Blanc-Féraud , Juliette Leblond , Serge X. Cohen et al.
MIA-MIVA - 1st French-Italian workshop on the Mathematics of Imaging, Vision and their Applications, Sep 2022, Sophia Antipolis, France
Communication dans un congrès hal-03959834 v1

The IAEA Collaborating Center Atoms for Heritage at Université Paris-Saclay

Loïc Bertrand , Sébastien Nomade , Mathieu Thoury , Sophie David , Lucile Beck et al.
IAEA Workshop on Innovative Approaches of Accelerator Science and Technology for Sustainable Heritage Management, IAEA, Jun 2022, Vienne, Austria
Communication dans un congrès hal-03924484 v1

Hough Transform and Image Processing: An Application to Neolithic Pottery

Vanna Lisa Coli , Didier Binder , Laure Blanc-Féraud , Serge X. Cohen , Louise Gomart et al.
IS 2020 - SIAM Conference on Imaging Science, Jul 2020, Virtual, Canada
Communication dans un congrès hal-03225403 v1

Modélisation 3D des fabriques et identification des techniques : nouvelles méthodes de segmentation et de reconnaissance de formes

Vanna Lisa Coli , Didier Binder , Laure Blanc-Féraud , Serge X. Cohen , Louise Gomart et al.
Céramiques imprimées de Méditerranée occidentale. Matières premières, productions, usages, Didier Binder; Stéphane Azoulay; Alain Burr; Claire Manen; Martine Regert; Chrystèle Vérati, Mar 2019, Nice, France
Communication dans un congrès hal-02398835 v1

Des macro-traces au synchrotron : premiers résultats et enjeux relatifs aux méthodes de montage des céramiques

Louise Gomart , Didier Binder , Laure Blanc-Féraud , Serge X. Cohen , Vanna Lisa Coli et al.
Céramiques imprimées de Méditerranée occidentale. Matières premières, productions, usages, Didier Binder; Stéphane Azoulay; Alain Burr; Claire Manen; Martine Regert; Chrystèle Vérati, Mar 2019, Nice, France
Communication dans un congrès hal-02398865 v1

Détection et modélisation des réseaux poreux dans les céramiques néolithiques : perspectives pour l'identification des techniques et des usages

Vanna Lisa Coli , Didier Binder , Laure Blanc-Féraud , Serge X. Cohen , Drieu Léa et al.
2ème Journée Matériaux Université Côte d'Azur, Sep 2019, Sophia Antipolis, France
Communication dans un congrès hal-03252965 v1
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Segmentation d'images spectrales à l'aide d'un algorithme hiérarchique avec contrainte spatiale

Agnès Grimaud , Gilles Celeux , Serge X. Cohen
51es Journées de Statistique, Jun 2019, Nancy, France
Communication dans un congrès hal-04420543 v1
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Factorisation d'images spectrales de matériaux anciens

Alexandre Aiello , Serge X. Cohen , Axel Davy , Agnès Desolneux , Guillaume Le Mailloux
GRETSI 2019, Aug 2019, Lille, France
Communication dans un congrès hal-03341714 v1

Céramiques imprimées de Méditerranée occidentale: apports de la micro-tomographie à la restitution des traditions céramiques en contexte archéologique

Vanna Lisa Coli , Louise Gomart , Didier Binder , Laure Blanc-Féraud , Serge Cohen et al.
Journée d'échanges "Applications de la tomographie par rayons X", Réseau Tomo3D, CNRS-INEE, Muséum National d'Histoire Naturelle, Nov 2018, Paris, France
Communication dans un congrès hal-02112471 v1

Multiscale Tomography - Imaging and Modelling Ancient Materials

Vanna Lisa Coli , Didier Binder , Laure Blanc-Féraud , Serge Cohen , Louise Gomart et al.
Journées du Programme structurant UCA-JEDI "Matière, Lumière, Interactions", 2018, Villa Clythia de Fréjus, France, France
Communication dans un congrès hal-02112470 v1

Céramiques imprimées de Méditerranée occidentale : apports de la micro-tomographie à la restitution des traditions techniques

Louise Gomart , Didier Binder , Marzia Gabriele , Gilles Durrenmath , Sabine Sorin-Mazouni et al.
Archéologie : Imagerie Numérique Et 3D. Séminaire scientifique et technique organisé par l'Inrap, l’Institut national de recherche en informatique et en automatique (Inria) et l’Institut de recherche en informatique et systèmes aléatoires (IRISA)., May 2018, Rennes, France
Communication dans un congrès hal-03934431 v1

The Extra Dimension of Energy - Strategies for the Collection and Analysis of Complex Synchrotron Data Sets

Sam Webb , Nicholas Edwards , Serge X. Cohen , Loïc Bertrand
IPC5 - Session : 3D imaging of fossils: novel approaches, advances and data management, Jul 2018, Paris, France
Communication dans un congrès hal-02290150 v1

Early Western Mediterranean Impressed Wares (Early 6th millennium BCE): new interdisciplinary research on pottery paste processing at Pendimoun rock-shelter (Alpes-Maritimes, France)

Marzia Gabriele , Léa Drieu , Louise Gomart , Alain Burr , Serge X. Cohen et al.
EMAC2017: European Meeting on Ancient Ceramics, 2017, Bordeaux, France
Communication dans un congrès hal-02112459 v1

Simulation d'une nouvelle modalité d'imagerie basée sur le rayonnement X diffusé

Patricio Guerrero Prado , Mai K. Nguyen , Laurent Dumas , Serge Cohen
Congrès d’Analyse Numérique (CANUM), Institut Elie Cartan de Lorraine et SMAI, May 2016, Obernai (Alsace), France
Communication dans un congrès hal-01760008 v1

Backprojection of a conical Radon Transform in Compton scatter tomography

Patricio Guerrero , Laurent Dumas , Mai K. Nguyen , Serge X. Cohen
CANUM 2016, May 2016, Obernai, France
Communication dans un congrès hal-01440265 v1

Segmentation non supervisée d'image hyperspectrale par mélange de gausiennes spatialisé

Serge X. Cohen , Erwan Le Pennec
GRETSI 2011, Sep 2011, Bordeaux, France
Communication dans un congrès inria-00638432 v1

Multiscale Tomography. Imaging and Modelling Ancient Materials

Vanna-Lisa Coli , Didier Binder , Laure Blanc-Féraud , Serge X. Cohen , Louise Gomart et al.
Winter school IHP The Mathematics of Imagining, CIRM - Centre International de Rencontres Mathématiques, Jan 2009, Marseille, France
Communication dans un congrès hal-02399427 v1
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Hierarchical clustering of spectral images with spatial constraints for the rapid processing of large and heterogeneous datasets from ancient material studies

Serge Cohen , Gilles Celeux , Agnès Grimaud , Pierre Gueriau , Sajjad Mahdavi
GRC : Scientific Methods in Cultural Heritage Research, Jul 2022, Les Diablerets, Switzerland.
Poster de conférence hal-04420576 v1
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NOIRoeS project: Total study of the historical and technical background of Soulages' paintings to define the conservation strategy

Pauline Helou-de la Grandière , Shadé ALAO AFOLABI , Marouane Ben Jelloul , Serge X. Cohen , Lionel Simonot et al.
5th international conference on Innovation in Art Research and Technology, Jun 2022, Paris, France
Poster de conférence hal-04294449 v1

Archaeology and Biodiversity research databases: how are the user communities articulated?

Pauline Lefebvre , Cécile Callou , Serge X. Cohen , Chloé Martin , Frédérique Chlous
6th Young Natural History Scientists’Meeting, MNHN, Mar 2019, Paris, France. 2019
Poster de conférence hal-03204649 v1
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Archaeology research databases: how are the user communities articulated?

Pauline Lefebvre , Serge X. Cohen , Cécile Callou , Chloé Martin , Frédérique Chlous
Symposium « Heritages Sciences and Technologies », Institut de France, Feb 2019, Paris, France. 2019
Poster de conférence hal-03204636 v1

In-depth imaging of flat ancient material objects: backprojection reconstruction of a 2D conical Radon Transform.

Patricio Guerrero , Serge X. Cohen , Mai K. Nguyen , Laurent Dumas
Atelier scientifique interdisciplinaire "Matériaux du patrimoine et patrimoine matériel", Mar 2016, Plateau Saclay - École Polytechnique, France., Mar 2016, Palaiseau, France.
Poster de conférence hal-01436931 v1

From macrotraces to micro-tomography: a multi-scale approach for detecting and characterizing the “Spiralled Patchwork Technology” in Northern Mediterranean Neolithic pottery assemblages

Louise Gomart , Didier Binder , Laure Blanc-Féraud , Laura Cassard , Serge X. Cohen et al.
D. Binder et C. Manen. Céramiques imprimées de Méditerranée occidentale (VIe millénaire AEC) : données, approches et enjeux nouveaux / Western Mediterranean Impressed Wares (6th millennium BCE): new data, approaches and challenges, Actes de la Séance de la Société préhistorique française, Nice, 18-20 mars 2019, 18, 2022, Séances de la Société préhistorique française
Chapitre d'ouvrage hal-03908897 v1