Pour son article en robotique intitulé "Geometric Algebra for Optimal Control with Applications in Manipulation Tasks", Tobias Löw a reçu le Best Paper Award de l'Idiap. Cet article démontre que la modélisation des fonctions de coût pour le contrôle optimal peut être effectuée uniformément à travers différentes primitives géométriques, conduisant à une faible complexité symbolique des expressions résultantes et à une intuitivité géométrique. Les références fournies dans l'article montrent qu'une telle approche permet de résoudre plus rapidement les problèmes de cinématique des robots que les bibliothèques logicielles de pointe utilisées en robotique. Tobias fait partie du groupe Robot Learning & Interaction.
Tobias Löw reçoit son prix des mais du Président du COnseil d'Etat valaisan, Christophe Darbellay.
Hatef Otroshi, qui fait partie du groupe Biometrics Security & Privacy, a contribué à plusieurs problèmes de recherche allant de l'évaluation de la vulnérabilité à la protection des gabarits biométriques en passant par la reconnaissance des visages. Etudiant productif, notamment au cours de la dernière année de son doctorat, il a publié dans des conférences de premier plan telles que IEEE TPAMI, IEEE TIFS, NeurIPS, IEEE ICCV ou IEEE ICIP. Certaines de ces publications sont le fruit de sa collaboration avec plusieurs équipes en Europe. Il a également reçu plusieurs prix récemment. Il terminera son doctorat en mai 2024. Particulièrement performant, il a reçu le Prix de l’étudiant Idiap 2023.
Hatef Otroshi reçoit son prix des mais du Président du COnseil d'Etat valaisan, Christophe Darbellay.
Plus d'informations
- Groupe Robot Learning & Interaction
- Groupe Biometrics Security & Privacy
Bien tailler une vigne est un processus complexe qui demande des années d'expérience. Une mauvaise taille peut avoir des conséquences catastrophiques pour la santé et la productivité d’un vignoble. Face au manque de main d’œuvre qualifiée, la startup valaisanne 3D2cut SA a sollicité l’Idiap pour développer un système basé sur l’intelligence artificielle et l’intégrer à des lunettes de réalité augmentée. Le dispositif obtenu identifie la structure du pied de vigne, extrait son architecture et grâce à cette information recommande des points de taille. Ce résultat a été rendu possible grâce aux fondateurs de la société, maîtres tailleurs de renommée mondiale, ainsi qu’au soutien de la fondation pour l’innovation en Valais The Ark.
« Jusqu'à 1/5ème des vignes dans le monde ne sont pas productives. L'Organisation internationale de la vigne et du vin (OIV) a identifié les maladies du bois de la souche comme principales responsables de ce problème et une taille correcte comme le moyen de prévention principal », explique Massimo Guidici, co-fondateur de 3D2cut. Pour atteindre ce but, l’IA grâce à la réalité augmentée permet d’indiquer visuellement des recommandations de points de coupe. « Une compréhension approfondie de chaque pied de vigne est nécessaire pour prendre les décisions sur la manière de le tailler », souligne Marco Simonit, maître tailleur et co-fondateur de 3D2cut. Pouvoir suivre les règles établies par les experts de la vigne est donc essentiel.
Résultat du système de vision développé par l'Idiap appliqué à l'image d'un pied de vigne. Les ronds localisent les nœuds ou bourgeons de chaque branche, et les lignes rouges représentent la structure prédite du pied de vigne. Les différentes couleurs des nœuds ou autour des branches caractérisent les différents types de branches prédits par le système (tronc, courson, baguette, sarments, etc).
Comment ça marche ?
Le système de vision développé par l'Idiap permet d’identifier la structure de la vigne, c’est à dire de localiser les nœuds et les bourgeons ainsi que les branches et leur type. « Pour y parvenir, nous nous sommes inspirés des technologies utilisées pour détecter la posture d’un humain. Au lieu de prédire dans une image les points clés d’un corps humain comme les articulations – poignet, coude, genou –et leurs connexions par des membres – bras, cuisses, torse –, le dispositif détecte les nœuds de la vigne et les branches qui les relient. Il détermine aussi le type de ces branches : tronc, courson, baguettes, sarments, et de manière générale, toutes les informations utiles sur la vigne comme l’ordre d’apparition des noeuds et des bourgeons sur le courson, qui permettent d’appliquer ensuite un système expert recommandant les coupes », explique Jean-Marc Odobez, responsable du groupe Perception & Activity Understanding de l’Idiap.
Ces détections de nœud, de branches sont effectuées grâce à un réseau de neurones spécialement conçu pour cette tâche, et entraîné sur des images de vigne minutieusement annotées par des spécialistes. La structure finale du plan est extraite grâce à un nouvel algorithme basé sur la recherche d'un parcours optimal de moindre résistivité entre chaque nœud et le tronc. Cette méthode permet de s’adapter au nombre variable de nœuds et de branches, contrairement à ce qui est utilisé pour l’humain dont la structure est fixe. Ce travail a fait l’objet d’une publication dans le journal Computers & Electronics in Agriculture. Les images et annotations des vignes, créées dans le cadre de ce projet, sont librement accessibles pour toutes applications non commerciales.
Un outil prometteur
Une première version a été intégrée et déployée par 3D2Cut sur une tablette et testée sur des prises de vue réelles. Selon les experts, les résultats sont très encourageants. Néanmoins, afin de proposer une technologie fiable et efficace, de nombreux défis restent à relever. Le système de vision devra s’adapter à différentes conditions : variations de luminosité, grande variété d’arrières plans, dont d'autres pieds de vigne, différents angles de vue. Et surtout, le système devra être capable de traiter l’information très rapidement sur du matériel de moindre capacité calculatoire porté par les tailleurs.
« La coopération avec l'Idiap a été inestimable. Nous avons les connaissances techniques sur la vigne et la capacité de collecter de grandes quantités de données, les chercheurs nous ont apporté l'expertise en IA nécessaire pour parvenir rapidement à une solution », souligne Jérôme Corre, CTO de 3D2cut. Un partenariat avec l’institut qui pourrait s’avérer encore plus fructueux à l’avenir. « Une fois que nous aurons un produit établi pour la vigne, le système pourra être appliqué à d'autres plantes nécessitant une taille, telles que les pommiers, les poiriers, les orangers, voire le cacaoyer et le caféier », suggère Henrico Dolfing, co-fondateur de 3D2cut.
Plus d’informations
- Publication scientifique
- Base de données d’images de vignes et d’annotations utilisée pour entraîner le modèle
- 3D2cut SA
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Les capteurs et l’informatique mobiles jouent un rôle croissant dans notre quotidien. Chercheurs et entreprises utilisent ces technologies pour fournir des informations et des services personnalisés. Ces prouesses sont possible grâce à l’analyse des données mobiles effectuée par des modèles d’apprentissage automatique. Ces modèles permettent la création d’applications mobiles personnalisées et sensibles à leur environnement, ainsi que de fournir de précieuses informations pour les app de santé.
Malgré les problèmes liés à la généralisation de ces modèles identifiés dans plusieurs travaux précédents, la recherche se focalise souvent sur l’amélioration de la précision de ces modèles construits sur la base de données de populations homogènes. En revanche, les performances de la généralisation de ces modèles inférant l’humeur à d’autres populations, y compris dans d’autres pays, sont moins étudiées.
L’article publié par Lakmal Meegahapola, doctorant, le professeur Daniel Gatica-Perez, responsable du groupe de recherche Social Computing à l’Idiap, et une équipe internationale de chercheurs a reçu le IMWUT Distinguished Paper Award à la conférence ACM Ubicomp/ISWC 2023 à Cancun au Mexique. Ce prix récompense l’étude publiée dans la revue scientifique Proceedings of the ACM on Interactive, Mobile, Wearable, and Ubiquitous Technologies. Cette recherche a été réalisée dans le contexte du projet européen H2020 WeNet.
Une approche plus diversifiée et plus inclusive
Pour travailler avec des données de capteurs mobiles plus diversifiées, les scientifiques ont fait appel à des volontaires pour collecter des centaines de milliers de rapports personnels dans huit pays différents : Chine Danemark, Inde, Mexique, Mongolie, Paraguay et Royaume-Uni. Cette approche leur a permis d’évaluer les effets de la diversité géographique sur les modèles déduisant l’humeur.
« Pour évaluer les performances, on a comparé des modèles entraînés et testés pour un pays, pour un continent, testés sur un pays ne faisant pas partie des données d’entraînement, ainsi qu’entraînés et testés pour plusieurs pays. On a fait ça pour des tâches d’inférence de l’humeur de modèles non-personnalisés ou partiellement personnalisés », explique Lakmal Meegahapola.
Les résultats montrent que les modèles partiellement personnalisés et spécifiques à un pays obtiennent les meilleures performances. De plus, les modèles non-centrés sur un pays sont moins bons que ceux liés à un pays, même lorsqu’ils sont en partie personnalisés. Étonnement, les modèles spécifiques à un continent sont meilleurs que ceux pour de multiples pays dans le cas de l’Europe, mais pas pour l’Asie.
Construire des intelligences artificielles qui servent tout le monde
Ce travail participe à illustrer les problèmes liés aux biais géographiques dans les modèles utilisant l’apprentissage automatique et des données de capteurs de mobiles. Cette situation est d’autant plus sensible lorsqu’un modèle est utilisé tel quel dans un autre pays. « Nous espérons que ces résultats motiveront d’autres chercheurs à développer des applications mobiles utilisant des capteurs qui seront sensibles à la diversité géographique. Notre travail souligne l’urgence des lacunes actuelles et appelle à concevoir des intelligences artificielles prenant en compte toutes les régions du monde et pas uniquement les plus riches, économiquement parlant », conclut Daniel Gatica-Perez.
Plus d’information
- Papierscientifique: “Generalization and Personalization of Mobile Sensing-Based Mood Inference Models: An Analysis of College Students in Eight Countries”, Lakmal Meegahapola, William Droz, Peter Kun, Amalia de Götzen, Chaitanya Nutakki, Shyam Diwakar, Salvador Ruiz Correa, Donglei Song, Hao Xu, Miriam Bidoglia, George Gaskell, Altangerel Chagnaa, Amarsanaa Ganbold, Tsolmon Zundui, Carlo Caprini, Daniele Miorandi, Alethia Hume, Jose Luis Zarza, Luca Cernuzzi, Ivano Bison, Marcelo Rodas Britez, Matteo Busso, Ronald Chenu-Abente, Can Günel, Fausto Giunchiglia, Laura Schelenz, Daniel Gatica-Perez, Proceedings of the ACM on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies (PACM IMWUT), January 2023: https://publications.idiap.ch/attachments/papers/2022/Meegahapola_IMWUT_2022.pdf
- Groupe de recherche Social computing: https://www.idiap.ch/en/scientific-research/social-computing
- Projet européen H2020 WeNet: https://www.internetofus.eu/
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Les villes sont au cœur de nombreux défis : de l'atténuation des effets du changement climatique aux questions de mobilité et de sécurité. Des politiques éclairées sont essentielles pour relever ces défis. C’est pourquoi les municipalités recueillent de plus en plus de données grâce à des bénévoles via des plateformes participatives. Les participants utilisent les capteurs intégrés dans leurs téléphones portables - GPS, caméra, microphone - pour contribuer aux observations faites sur le terrain. Ce type d'outil urbain étant de plus en plus discuté dans la littérature académique, des chercheurs du groupe Social Computing de l'Idiap ont réalisé une revue systématique de ces études à travers le monde. Leur travail a permis d'examiner et de cataloguer les plateformes, en se concentrant sur leur localisation géographique, leurs objectifs spécifiques et la disponibilité des données publiques. Leur travail fournit une image plus complète de ces outils à travers le monde. Cette recherche d'Alessandro Fornaroli (ancien étudiant en master à l'EPFL) et du Prof. Daniel Gatica-Perez a été réalisée dans le cadre du projet européen H2020 ICARUS.
De la science citoyenne à l'urbanisme
Grâce à une sélection et une classification rigoureuses, les chercheurs ont pu analyser 30 études couvrant 32 plateformes participatives pour la collecte de données urbaines lancées et maintenues par des autorités locales. La répartition géographique de ces plateformes est vaste. Les villes couvertes se trouvent sur quatre continents : l'Afrique, l'Amérique, l'Asie et l'Europe. L'examen systématique a révélé que les signalements urbains, qui permettent aux citoyens de faire remonter des problèmes aux administrations municipales ou aux autorités locales, tels que les nids-de-poule, les ordures ou les objets publics cassés, constituent une pratique populaire.
Perspectives d'avenir
"Même si notre travail fournit des informations précieuses sur l'état des plateformes urbaines pour la collecte de données fournies par les citoyens, plusieurs questions demeurent. Par exemple, nous avons observé qu'une grande majorité des plateformes - environ 70 % - sont basées aux États-Unis et en Europe. Comme nous n'avons analysé que la littérature académique en anglais, nous ne pouvons pas dire si ce déséquilibre résulte de ce choix méthodologique ou d'une réelle disparité dans l'existence des plateformes dans le monde", explique Daniel Gatica-Perez, responsable du groupe Social Computing. L'étude a également mis en évidence des disparités au niveau des données que les plateformes mettent à disposition du public. "Comprendre pourquoi les décisions locales sont prises en ce qui concerne le partage des données est une autre question ouverte. Cela pourrait être le résultat de différentes perspectives juridiques et culturelles sur les données, et souligne la valeur de la recherche centrée sur l'humain dans ce domaine", conclut le chercheur.
Plus d’informations
- “Urban Crowdsourcing Platforms Across the World: A Systematic Review,” A. Fornaroli and D. Gatica-Perez, ACM Digital Government: Research and Practice (DGOV), publié en ligne en août 2023
- Groupe de recherche Social computing
- Projet européen H2020 ICARUS
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Matteo Sorci a accumulé une grande expérience en travaillant avec des entreprises, qu'il s'agisse de jeunes startups ou de grandes sociétés. En tant que Innovation Manager, Matteo Sorci a deux objectifs principaux. Le premier est d'identifier les voies d'accès à l'entrepreneuriat pour les doctorants et les chercheurs. Le second est de détecter les besoins industriels auxquels les résultats des programmes de recherche de l’Idiap et l'expertise de ses chercheurs peuvent répondre.
Créer une dynamique pour l'impact de la recherche
Peu après son arrivée à l’Idiap, Matteo a déjà contribué à l'impact d'un projet de recherche national mené par Jérôme Kämpf, chercheur responsable du groupe Energy Informatics. « Nous arrivions à la fin de ce projet sur les réseaux de chauffage urbain. Malheureusement, nos partenaires industriels n'avaient pas pour mission principale de prendre le relais et de donner corps à nos recherches. Nous avons créé le moteur, mais personne ne pouvait fournir le reste de la voiture », illustre Jérôme Kämpf. « Après en avoir discuté avec Matteo, il a rapidement compris le potentiel industriel de notre recherche », continue le chercheur. Matteo Sorci a su créer l'élan nécessaire pour passer du projet de recherche à la création d'une entreprise. Il s'est ensuite concentré sur les tâches très concrètes nécessaires à la réalisation d'une telle idée. Il a travaillé avec les différents partenaires industriels et a guidé les chercheurs dans la création d'une présentation claire et d'un modèle d'entreprise qui peuvent aider à obtenir le financement nécessaire. « Sans lui, nous n'aurions peut-être pas trouvé de solution. Heureusement Matteo connaît le langage des entrepreneurs et des chercheurs et peut donc faire l'interface entre ces deux mondes, ce qui est idéal pour nous. Ainsi, avec nos partenaires industriels, nous savons maintenant exactement comment continuer à intensifier notre collaboration », conclut Jérôme Kämpf.
Des résultats de recherche aux opportunités d'innovation
De l'accompagnement au sein de l'Institut à l'identification et à la mise en relation avec les entreprises pour des projets de recherche à grande échelle, l’Idiap bénéficie désormais d'une nouvelle force pour dynamiser le riche écosystème industriel de l'institut. « Mon rôle à l’Idiap renforcera les liens entre l’Institut de Recherche et l'industrie valaisanne et au-delà », explique Matteo Sorci.
Matteo Sorci rejoint une équipe solide qui soutient la mission d'innovation de l'Institut, qui délivre en moyenne une licence de transfert de technologie par mois. Au début de l'année, deux nouveaux membres ont rejoint l'équipe du responsable du transfert de technologie, Joël Dumoulin. Ils sont chargés d'assister ce dernier et les chercheurs tout au long du processus de transfert des connaissances de la recherche vers l'industrie. « L'arrivée d'un Innovation Manager est une nouvelle étape dans notre volonté de renforcer les activités de l’Idiap en matière d'innovation et de transfert de technologie, qui est l'une des trois missions de l'Institut. L'expérience de Matteo dans le monde de l'entrepreneuriat et de l'innovation sera un atout indéniable pour notre institut », commente Joël Dumoulin.
Si vous souhaitez en savoir plus sur les initiatives de l’Idiap en matière d'innovation, vous pouvez contacter Matteo Sorci à matteo.sorci[AT]idiap.ch
C’est l’équipe HRAI, composée de Paul Margain, Matthieu Saussaye et Dina El Zein, qui a remporté cette édition 2023 de l’ICC. Leur projet leur a permis de développer un prototype de logiciel utilisant l’intelligence artificielle pour replacer les candidats au cœur du processus de recrutement. Comment ? En supprimant le besoin de rédiger une lettre type grâce à la possibilité de passer directement un entretien avec une intelligence artificielle et d’être évalué sans biais.
Ce projet a également convaincu les membres du jury de la Banque Cantonale du Valais, sponsor de l’événement. Dédié aux projets fintech, le prix du BCVs Innovation Challenge est doté d'un prix de 5'500 CHF. Les membres du jury BCVs ont fait leur choix à l’unanimité et ont souligné le caractère innovant du projet. En effet, il permet de gérer les défis de recrutement du domaine bancaire en fournissant une aide au personnel RH, ainsi qu’un deuxième avis pour éviter les biais.
« Nous avons été impressionnés par la qualité et le caractère innovant de l’ensemble des projets présentés cette année, explique François Foglia, directeur adjoint de l'Idiap et responsable de l'ICC. C'est une belle démonstration du potentiel de l’IA dans de nombreux domaines et de l’engagement de l’institut de recherche Idiap pour des applications de l’intelligence artificielle au service de la société. »
Le hackathon s’est tenu du 16 au 24 août à Martigny, dans les locaux d’Ideark et de l’Idiap, à Martigny en Valais. Il a accueilli une vingtaine de participants sélectionnés pour leurs compétences et leur créativité, provenant de plusieurs pays.
Plus d’informations
]]>Les technologies d'intelligence artificielle comprennent de mieux en mieux le sens du langage humain. Ce progrès représente un élément crucial pour les applications du monde réel utilisant l'analyse de texte et les outils de reconnaissance vocale. Aujourd’hui, les meilleures technologies sont basées sur des modèles appelés “transformers”, qui sont très exigeants en termes de ressources. Par conséquent, le nombre d'opérations mathématiques requises pour traiter l'information augmente très rapidement et le temps de calcul nécessaire à l'analyse de textes et de discours plus longs devient vite excessif, même avec plus de puissance de calcul. Conscients de cette écueil, les chercheurs d'Idiap ont élaboré une stratégie pour réduire les ressources informatiques et énergétiques nécessaires au fonctionnement de ces technologies.
Un nouveau modèle
« Lorsqu'ils travaillent avec des algorithmes gourmands en ressources, les chercheurs doivent souvent ajuster leurs données pour obtenir des résultats dans un délai raisonnable. Réduire les coûts de calcul est crucial pour la recherche et ses applications », explique Florian Mai, premier auteur de l'article et assistant de recherche dans le groupe Natural language understanding. Pour réduire ces coûts de calcul, les chercheurs ont décidé de revisiter un modèle vieux de plusieurs décennies, appelé perceptrons multicouches. Un modèle généralement considéré comme inadapté au traitement du langage en raison de son incapacité à gérer des entrées de longueurs variables. Cependant, les chercheurs de l'Idiap ont découvert qu'en passant d'un modèle de traitement statique à un modèle dynamique, les données liées au langage peuvent être traitées efficacement. Ils ont appelé ce modèle HyperMixer.
Une IA plus efficiente
En plus de leurs améliorations du modèle, les chercheurs ont également pu démontrer empiriquement que ce dernier est plus performant ou équivalent aux alternatives traditionnelles. Par rapport aux meilleurs modèles actuels, HyperMixer atteint des résultats comparables à des coûts informatiques nettement inférieurs en termes de temps de traitement, de données d'entraînement et d’ajustement des paramètres.
Au-delà de cette avancée scientifique, HyperMixer fait un pas important dans la direction de la diminution de l'impact environnemental des technologies d'IA en démontrant des performances similaires mais avec une consommation d'énergie bien plus faible. À l'heure où les prix de l'énergie grimpent en flèche et où les ressources se raréfient, la recherche doit jouer son rôle. « Le slogan de l’Idiap “L’intelligence artificielle au service de la société” doit aussi se refléter dans les algorithmes », conclut James Henderson, responsable du groupe Natural language understanding.
HyperMixer: An MLP-based Low Cost Alternative to Transformers” a été présenté ACL 2023 à Toronto. “HyperConformer: Multi-head HyperMixer for Efficient Speech Recognition” sera présenté à InterSpeech 2023 à Dublin le 22 août.
Plus d’informations
- Groupe de recherche Natural language understanding
- “HyperMixer: An MLP-based Low Cost Alternative to Transformers” Florian Mai, Arnaud Pannatier, Fabio Fehr, Haolin Chen, François Marelli, François Fleuret, James Henderson
- “HyperConformer: Multi-head HyperMixer for Efficient Speech Recognition” Florian Mai, Juan Zuluaga-Gomez, Titouan Parcollet, Petr Motlicek
- Code informatique des deux modèles
Responsable du groupe de recherche croisée Human-centered Robotics & AI, Emmanuel Senft et ses collègues nouvellement élus pourront mettre en œuvre des idées de projets inter- et transdisciplinaires innovantes durant ces cinq prochaines années. Sélectionner les bons candidats et candidates parmi plus de 80 dossiers soumis était une tâche ardue. « C’est extraordinaire de recevoir tant de candidatures de qualité et de voir que tant de jeunes scientifiques souhaitent s’investir en parallèle à leur carrière », a déclaré le conseil. « Cela reflète le fort potentiel et le désir de changement de cette nouvelle génération de chercheuses et chercheurs. »
Un grand intérêt pour les échanges entre la science, la société et la politique est une condition essentielle pour devenir membre de la Jeune Académie Suisse. Un autre prérequis est la volonté et la motivation de s’engager dans des projets de groupes inter- et transdisciplinaires à la croisée de ces domaines. « Je suis honoré d'avoir été élu à la Swiss Young Academy. J'ai hâte de collaborer avec les gens incroyables qui en font et feront partie. J'espère que cela me permettra d'aider les jeunes et futurs chercheurs, de rendre la science plus ouverte et la mettre au service de la société », explique Emmanuel Senft.
L’adhésion des nouveaux membres, d’une durée de cinq ans, prendra effet le 16 juin 2023, lors d’une cérémonie de bienvenue à Berne. En collaboration avec 34 autres jeunes scientifiques issus de différentes disciplines et hautes écoles, les nouveaux membres pourront mettre en œuvre des idées innovantes dans le cadre de projets inter- et transdisciplinaires durant ces cinq prochaines années. Ils pourront en outre bénéficier d’un programme de mentorat et d’autres mesures d’encouragement personnelles afin de développer leur carrière.
Plus d’informations
- Groupe de recherche croisée Human-centered Robotics & AI
- Site internet de la Swiss Young Academy
Dès son arrivée, elle a mis en place son groupe de recherche Genomics & Health Informatics, qui a permis à l’Idiap de se développer dans de nouveaux domaines tels que la bioinformatique, la génomique et la transcriptomique. Son expertise sur les maladies neurodégénératives ont permis de tisser des liens entre santé et intelligence artificielle, et de démontrer comment les nouvelles technologies peuvent contribuer à mieux comprendre des maladies complexes telles que la sclérose latérale amyotrophique (SLA), dont était atteint notamment le Professeur Stephen Hawking. Sa méthode d'identification automatique des motoneurones pathologiques dans la SLA et une méthode d'analyse computationnelle pour classer les images de motoneurones sains et affectés ont permis de nouvelles avancées technologiques. « Travailler à l’Idiap m’a permis de diversifier mes activités de recherche, en particulier de combiner analyse d’images et de données transcriptomiques pour mieux comprendre l’impact de changements moléculaires sur le comportement des cellules. Cela a été rendu possible par la collaboration avec des chercheurs de l’Idiap, experts mondiaux en intelligence artificielle. Je me sens très privilégiées de pouvoir contribuer à de nouvelles avancées dans le domaine du cancer et des maladies neurodégénératives tout en bénéficiant du cadre idyllique du Valais », confie Raphaëlle Luisier.
Un nouveau groupe de recherche à la croisée de l’Intelligence Artificielle et de la Santé
Des étudiants suisses et internationaux ont décidé de rejoindre Raphaëlle Luisier pour acquérir des connaissances de pointes dans le domaine de la bioinformatique et science des données appliquées à la santé. Durant leurs études, ils effectuent des travaux pratiques au sein du groupe Genomics & Health Informatics. Les premiers doctorant·e·s sont également arrivé·e·s durant les derniers mois. De plus, l’implication de Raphaëlle Luisier a permis de rapprocher l’intelligence artificielle et la bioinformatique en Suisse. En effet, l’Idiap et le Swiss Institute of Bioinformatics (SIB) ont signé depuis un partenariat pour profiter de leurs réseaux respectifs. « Je remercie la direction de l’Idiap pour leur confiance. Cette nomination va me permettre de me projeter dans le développement de mes travaux et de mon groupe de recherche, tout en gardant une attention particulière à la promotion des femmes dans le monde de la recherche », conclut Raphaëlle Luisier.
« Nous sommes ravis que Raphaëlle ait choisi de mener ses recherches à l’Idiap et de combiner son expertise avec celle d’autres groupes de recherche de l’institut. Il s’agit d’un domaine important de la recherche interdisciplinaire qui permet de générer de nouvelles connaissances susceptibles d’avoir un impact positif sur la société. Nous espérons que cette réussite inspire d’autres chercheuses et scientifiques à suivre son chemin. » explique Andrea Cavallaro, directeur de l’Idiap.
Plus d’informations
Des deepfakes aux problèmes de protection des données et de sécurité, la biométrie est souvent sous les projecteurs. Abritant deux groups de recherche liés à cette thématique et le Centre suisse pour la recherche et le testing en biométrie, l’Idiap est devenu un hub pour les chercheurs et les partenaires du domaine. Du 17 au 21 avril 2023, les experts en biométrie ont pu discuter de nombreux sujets. Durant une semaine, plusieurs rencontres ont eu lieu à Martigny.
Le point focal de cette semaine était l’événement co-organisé par l’Association européenne de biométrie et le Centre pour l’identification des recherches en technologies américain. Affichant complet, la rencontre a réuni plus de 160 participants en provenance tant du monde académique qu’industriel. Les sujets abordés comprenaient notamment l’évaluation et la certification, les deepfakes et les réalités synthétiques. Les discussions ont été suivies par une session de présentation de posters scientifiques et de démonstrations. Assurées par l’Idiap et les partenaires, ces dernières présentaient des technologies connues comme les empreintes digitales, mais aussi des approches novatrices comme la reconnaissance par les veines ou l’estimation de l’âge.
En route pour le futur
Les jours suivants, le Centre pour l’identification des recherches en technologies (CITeR) américain organisait son Evaluation de programme du printemps 2023. Impliquant chercheurs, étudiants et membres affiliés du centre, la réunion était réservée aux personnes invitées. Le CITeR est le seul centre de recherche en coopération industrie-université de la National Science Foundation américaine. Grâce à des groupes interdisciplinaires réunissant universités, chercheurs et étudiants, ce programme répond aux besoins de ses affiliés dans les domaines de la science de l’identité et de la reconnaissance biométrique, qui sont en croissance rapide.
« Nous voulions aussi impliquer des étudiants durant cette semaine de biométrie à l’Idiap », explique Sébastien Marcel, responsable du groupe de recherche Biometrics Security & Privacy. C’est pourquoi deux projets scientifiques appelés TReSPAsS et PRIMA ont aussi tenu leurs réunions simultanément. « C’était une opportunité pour les étudiants de rencontrer les autres participants durant les présentations communes de posters et des démonstrations. Etant donné que l’institut est impliqué dans le projet TReSPAsS, cela semblait évident de créer ce lien. Offrir la même chance au projet PRIMA était la suite logique de cette démarche », conclut Sébastien Marcel.
Plus d’informations
- Programme de la rencontre EAB & CITeR
- CITeR
- Groupe de recherche Biometrics Security & Privacy de l’Idiap
- Groupe de recherche AI for Trust de l’Idiap
- Swiss Center for Biometrics Research and Testing
- Projet TReSPAsS
- Projet PRIMA
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Avec 300 nouvelles demandes par an, un fabricant tel que Constellium Valais réalise une grande variété d’objets en aluminium sous forme de profilés. Le processus d’extrusion de ces derniers, c’est-à-dire le procédé de mise en forme de l’aluminium par pression d’une barre d’aluminium, est très complexe et versatile. Chaque nouvelle demande entraîne d'énormes efforts d'ingénierie, notamment pour définir si on peut fabriquer le profilé désiré et à quel coût, puis pour faire le design de l’outil et de la recette de production. L’une des tâches essentielles de cette analyse est la recherche de profilés similaires à celui demandé par le client dans l’historique de production afin de compléter l'expérience personnelle des spécialistes pour étudier sa manufacturabilité et prédire la pression de la presse pendant l’extrusion.
Le but du projet Innosuisse P3 (pour Press Pressure Prediction), coordonné par le groupe de recherche SPL de la HEI Valais et en partenariat avec Constellium Valais SA, était d'exploiter des technologies d'intelligence artificielle afin d’aider les experts à réaliser cette étude de faisabilité. Ce but a été atteint grâce au développement d'outils performants de recherche de profilés similaires dans l’historique de production ainsi que de prédiction de la pression dans la presse. A l’Idiap, c'est le groupe Perception & Activity Understanding qui a participé à cette collaboration 100% valaisanne avec la HEI et Constellium.
Légende: membres du projet lors de la journée de clôture. De gauche à droite. En haut: Fabrice Balet (Constellium), Raoul Rey (Constellium), Paul Robillard (Constellium), Rémy Siegfried (Idiap), Michael Villamizar (Idiap), Bruce Morère (Constellium), Roland Vogel (Constellium), Alexis Bacha (Constellium). En bas: Jean-Marc Odobez (Idiap), Steve Devènes (HEI). Silvan Zahno (HEI), coordinateur du projet, n'a pu être présent.
Comment un tel outil fonctionne-t-il ?
Afin d’obtenir l’importante quantité de données nécessaire aux méthodes d’intelligence artificielle, Constellium a fourni un effort important pour récupérer l'ensemble des données de production. Celles-ci comprennent notamment plus de 1’200 dessins de profilés déjà fabriqués, ainsi que les données de 730’000 extrusions de ces profilés sous forme de paramètres d’extrusion, tels que la température de chauffe, et de mesures sur la presse, comme la courbe de pression.
Une fois traitées, ces informations ont permis de construire et entraîner deux modèles: un réseau de neurone qui extrait une signature caractéristique de la forme d'un profilé à partir de son image, ce qui permet de trouver rapidement des profilés similaires dans la base de données; et un réseau de neurones conditionnel permettant de prédire la pression lors de l’extrusion pour une vitesse et une température spécifiques. Pour finir, une interface graphique développée par la HEI a été mise en place pour permettre aux ingénieurs et opérateurs d’utiliser facilement les deux modèles développés, conformément à leurs besoins quotidiens.
Qu'en pensent les experts ?
Aujourd’hui en 2023, 18 mois après le début du projet, les partenaires industriels présents chez Constellium Valais déclarent être très satisfaits de ce nouvel outil qu’ils ont pu commencer à tester. Ils arrivent en effet à trouver rapidement des profilés similaires à celui qui est à évaluer. De plus, ce nouvel outil offre aux experts un nouveau moyen d’analyse en leur permettant de simuler la pression tout au long de l’extrusion en quelques secondes. Un article scientifique détaillant les travaux et les résultats produits dans le cadre de ce projet est en cours de soumission.
« Ce nouvel outil est en cours d’adoption chez nos partenaires industriels, et nécessite sans doute encore des améliorations, mais leur satisfaction nous permet de d’ores et déjà de décrire ce projet comme une collaboration fructueuse entre la recherche et l’industrie en Valais » mentionne Jean-Marc Odobez, responsable du groupe de recherche Perception & Activity Understanding. « Nos partenaires chez Constellium ont rapidement trouvé de nouvelles façons d’exploiter et d'améliorer les prédictions des modèles. Ce qui les a intéressés en particulier, c’est l'accessibilité et la rapidité de l’outil final qui vient s’ajouter à leurs outils d’analyse usuels » ajoute Rémy Siegfried, post-doctorant dans l’équipe de Jean-Marc.
Plus d’informations
Il est désormais plus facile de diagnostiquer le trouble moteur de la parole dont souffre un patient, comme par exemple la dysarthrie hypokinétique liée à la maladie de Parkinson ou la dysarthrie mixte de la maladie de Wilson, entre autres. Un outil clinique appelé "protocole MonPaGe-2.0.s" existait déjà pour évaluer si une personne souffrait d'un trouble de la parole. Mais il n’était pas clair si un tel outil pouvait être utilisé pour diagnostiquer différents troubles.
Récemment, Ina Kodrasi et ses collègues ont contribué à une avancée montrant que ce protocole MonPaGe-2.0.s permet de différencier le trouble moteur de la parole dont souffre une personne parmi six diagnostics possibles. Ce progrès a été rendu possible grâce à l'expertise d’Ina en matière d'apprentissage automatique appliqué à la parole. Un nouveau modèle a été entraîné à partir d'enregistrements de 60 personnes souffrant de troubles moteurs de la parole définis comme légers à modérés. Les enregistrements ont ensuite été triés selon sept caractéristiques acoustiques importantes pour déterminer le type de trouble présent dans l'enregistrement. Ces caractéristiques reflètent l'intelligibilité, l'articulation, la voix, le débit de parole, le temps de phonation maximal (c'est-à-dire le temps pendant lequel un individu peut soutenir un ton chanté), la prosodie (l'aspect rythmique et intonatif du langage) et le débit diadochocinétique (la vitesse à laquelle il est possible de répéter avec précision une série de sons rapides et alternés).
« Ces sept caractéristiques ont des liens bien connus avec les troubles moteurs de la parole, mais nous avons observé que seules quatre d'entre elles étaient réellement pertinentes pour distinguer les différents troubles. À l'avenir, nous souhaitons concevoir des caractéristiques supplémentaires afin d'améliorer notre modèle d'apprentissage automatique », explique la chercheuse. L'objectif final de cette collaboration est de rendre le diagnostic plus précis grâce à un outil utilisable par les cliniciens. « Travailler au sein d'un consortium aussi interdisciplinaire a été très intéressant. Les participants viennent de différents domaines, avec leur propre point de vue et leur propre vocabulaire. Il n'a pas été facile de se comprendre au début, mais c'est devenu plus facile par la suite », conclut Ina Kodrasi. Ce travail est réalisé en collaboration avec des phonéticiens et des neuroscientifiques de l'Université de la Sorbonne-Nouvelle à Paris et de l'Université de Genève.
Un nouveau projet pour améliorer la communication chez les personnes souffrant de troubles de la parole
Jusqu'à présent, les techniques d'amélioration de la parole dans la communication numérique ciblent généralement les locuteurs dits neurotypiques, c'est-à-dire qui ne souffrent pas de troubles de la parole. Mais un nouveau projet, appelé "PAuSE : Pathological Speech Enhancement" et financé par le Fonds national suisse de la recherche scientifique, permettra à la responsable scientifique d'agrandir son groupe de recherche. Elle pourra engager deux doctorants qui travailleront au développement d'approches d'amélioration de la parole basées sur des modèles et sur l'apprentissage profond, afin d’offrir de meilleures prestations également pour les personnes souffrant de troubles de la parole.
Plus d’informations
- Groupe de recherche Signal Processing for Communication
- “Differentiation of Motor Speech Disorders through the Seven Deviance Scores from MonPaGe-2.0.s”, Cécile Fougeron, Ina Kodrasi and Marina Laganaro in Brain Sciences, 29 October 2022
- Projet de recherche “PAuSE: Pathological Speech Enhancement”
La direction avait le projet de créer un nouveau type de structure de recherche il y a déjà plusieurs années. L’idée était de renforcer la capacité de l’institut à stimuler les collaborations, tout en augmentant le transfert de technologies et l’impact sur la société. Incorporé au programme de recherche 2021-2024 de l’Idiap, les groupes de recherche croisée (GRC) ont été approuvés etlancé en 2022. Nous avons rencontré les trois chercheurs à la tête les premiers GRC : Andre Freitas, du groupe Neuro-Symbolic Learning & Reasoning, Sébastien Marcel, du groupe AI for Trust group et Emmanuel Senft du groupe Human-Centered Robotics & AI.
Quel est l’objectif spécifique de votre groupe et pourquoi avoir choisi cette approche ?
Andre Freitas (AF) : Développer des modèles capables d’apprendre de façon plus efficiente et transparente à partir de petites quantités de données hétérogènes est apparu comme une priorité stratégique de la vision future de l’institut : faire plus avec moins. Le GRC Neuro-symbolic Learning & Reasoning a été créé pour refléter ce thème stratégique de l’intégration de la flexibilité des modèles basés sur des neurones avec le caractère interprétable et contrôlable des systèmes symboliques. Fusionner ces deux propriétés pour permettre aux modèles neuronaux actuels, tel que chatGPT, d’être adapté de façon sûre et pour les transférer vers l’industrie.
Emmanuel Senft (ES) : Avec mon bagage en robotique, j’ai une perspective très similaire. Mon domaine de recherche est intrinsèquement multidisciplinaire. J’observe le besoin de connecter différentes expertises techniques. Par exemple, les robots peuvent être utilisés à des fins thérapeutiques, mais ces usages nécessitent des avancées dans la vision par ordinateur et dans l’analyse du langage qui ne sont pas dans mes domaines d’expertise. De plus, il faut collaborer étroitement avec le corps médical. Inclure d’autres chercheurs spécialisés en intelligence artificielle et les utilisateurs des technologies aide à trouver de nouvelles solutions en robotique ou dans d’autres domaines. C’est pourquoi, avec mon approche multidisciplinaire, lorsque j’ai vu l’annonce pour le poste de GRC, j’ai envoyé ma candidature avec enthousiasme.
Sébastien Marcel (SM) : Ayant déjà un groupe de recherche en sécurité et confidentialité biométriques, je dois souligner que le GRC AI4Trust va au-delà de la biométrie dans le but de répondre aux menaces émergentes avec l’intelligence artificielle en fournissant des outils qui augmenteront la confiance. J’ai été inspiré par notre symposium interne durant lequel j’ai souligné le besoin de répondre aux défis actuels et futurs, tels que les menaces qui résultent du changement climatique, des pénuries d’énergie et des limites planétaires. Par exemple, on peut mentionner le besoin actuel de lutte contre la désinformation, la fraude, le chantage et la diffamation en détectant les deepfakes ou les textes générés automatiquement, comme ChatGPT, et, dans le futur, les trafics, la veille économique, la police criminelle, la sécurité nationale et l’aide humanitaire. Cela illustre le rôle des approches collaboratives impliquant différents domaines scientifiques et techniques.
De ce point de vue, comment envisagez-vous définir le positionnement de votre GRC par rapport à un groupe de recherche classique ?
SM : A mon avis, les GRC sont comme des centre dans des domaines d’impact spécifiques. Nous sommes des éléments complémentaires au service de transfert de technologie de l’Idiap de par notre approche plus large. Les GRC impliquent d’autres groupes de recherche par définition.
ES : Je suis d’accord, les GRC vont au-delà du fait de répondre à un besoin technique isolé. Nous apportons plus aux projets grâce à des perspectives multidisciplinaires. Un bon exemple du potentiel de cette approche est la collaboration avec le Musée de la main de Lausanne. Plusieurs groupes répondent ensemble aux besoins didactiques scientifiques du musée.
AF : En plus de ces éléments, je pense aussi que le GRC vont améliorer la cohésion stratégique de l’institut pour contribuer à répondre à de plus grands défis.
A propos de contributions, quels types de résultats attendez-vous pour votre GRC ?
AF : Une partie du but des GRC est d’intégrer la recherche dans et hors de l’Idiap. Nous espérons que cela catalysera le nombre de projets collaboratifs et augmentera maximisera l’impact sur le long-terme des thèmes stratégiques.
SM : En parallèle de cet impact sur le long-terme, j’attends également une approche très pragmatique, alignée avec les ressources de nos groupes. Le but est de répondre aux besoins immédiats et en même temps d’être très proactif pour créer de nouveaux outils. Cela pourrait être une opportunité pour l’Idiap d’établir un nouveau cadre logiciel comme le célèbre Torch [ndlr : une librairie logicielle développée à l’Idiap et qui a posé les bases de nombreux outils basés sur l’IA], qui sait ?
ES : Ces efforts vont également accroître la visibilité de l’Idiap. J’attends avec impatience de démarrer de nouveaux projets avec des partenaires externes et d’autres chercheurs de l’Idiap. Nous devons aussi garder à l’esprit que les GRC sont toujours en cours de développement. Le recrutement d’un quatrième groupe est toujours en cours.
Plus d’informations
- Programme de recherché Idiap 2021-2024
- AI for Trust, dirigé par Prof. Sébastien Marcel
- Human-Centered Robotics & AI, dirigé par Dr. Emmanuel Senft
- Neuro-Symbolic AI, dirigé par Dr. Andre Freitas
Pour qu’il soit possible de lire l’heure dans l’obscurité sur une montre analogique, le cadran et les aiguilles sont recouverts d’une peinture phosphorescente. Dans la plupart des cas, c’est la peinture phosphorescente Swiss Super-LumiNova® fabriquée par l’entreprise suisse RC Tritec AG qui est utilisée à cet effet. L’application de la peinture se fait manuellement, car le processus, qui exige une grande précision, ne peut pas être automatisé de manière traditionnelle en raison de la diversité des gammes de produits et des petits volumes. Du fait du caractère répétitif de l’application de la peinture phosphorescente, l’industrie horlogère peine de plus en plus à trouver du personnel pour cette tâche. C’est la raison pour laquelle des chercheurs du groupe de recherche Robot Learning & Interaction de l'Idiap et l’Institute for Human Centered Engineering HuCE de Haute école spécialisée bernoise BFH, se sont associés à l'entreprise Ciposa SA pour développer une technique d’automatisation à la fois innovante et flexible. Le projet est soutenu par Innosuisse, l’agence suisse pour l’encouragement de l’innovation.
Montrer au robot ce qu’on attend de lui
Afin que le système robotique à développer réponde aux exigences spécifiques de l’industrie horlogère, il doit d’une part faire preuve d’une grande précision et d’autre part être reprogrammable rapidement et facilement pour être utilisé avec de nouveaux produits et designs. Ces critères ont amené les chercheurs et chercheuses à adopter une approche consistant à programmer le robot par démonstration manuelle: la machine enregistre les mouvements humains et, afin d’atteindre la précision requise, combine ces informations avec les données de mesure collectées par différents capteurs. Grâce à l’apprentissage automatique, le robot devrait de cette façon être en mesure de mettre au point la stratégie d’application de peinture adaptée à chaque situation.
Rédigé en collaboration avec la Haute école spécialisée bernoise BFH.
More information
- Robot Learning & Interaction research group
- Institute for Human Centered Engineering — Laboratoire de perception informatique et réalité virtuelle
De nos jours, les smartphones sont des outils scientifiques répandus pour récolter et analyser des données du terrain. En 2002, lorsque Daniel Gatica-Perez rejoint l’Idiap après un doctorat aux Etats-Unis, le premier iPhone n’allait être commercialisé que quelques années plus tard. Sa carrière à l’Idiap est intimement liée aux révolutions digitales et mobiles qui ont transformé nos sociétés. Daniel Gatica-Perez est également professeur à l’EPFL depuis 2014 et directeur du programme de master en humanité digitales depuis 2018. Ses publications sont parmi les plus citées dans son domaine. Nous l’avons rencontré pour discuter de notre lien, en tant que société et sur le long terme, avec les technologies mobiles omniprésentes.
Pourquoi avoir choisi de venir à l’Idiap aux débuts des années 2000 ?
J’ai rejoint l’institut dans le cadre du Pôle de recherche national « Gestion interactive et multimodale de systèmes d’information », aussi appelé IM2. C’était un projet crucial pour le développement de l’Idiap. IM2 a permis à l’institut de fédérer autour d’une vision intégrative : une salle de conférence avec de multiples capteurs qui réunissait des technologies telles que la reconnaissance vocale, la vision par ordinateur et l’extraction d’information de textes. A l’époque, j’étais intéressé par l’étude de petits groupes de personnes travaillant ensemble grâce à l’aide de la technologie. Ce travail était une opportunité pour faire évoluer les approches impliquant les gens et la technologie dans une perspective centrée sur l’humain.
De ce point de vue, comment les appareils mobiles ont changé votre travail ?
Les débuts des smartphones constituaient une opportunité pour sortir du labo et de conduire des recherches sur le terrain. Comprendre comment les téléphones sont utilisés dans la vie quotidienne est important. Il y a 10 ans, en collaboration avec Nokia, nous avons pu gérer et partager une base de données mobiles, utilisée depuis par des centaines de chercheurs dans le monde pour des travaux académiques. Ce sujet est toujours d’actualité. Par exemple, de nombreuses recherches dans le domaine de la santé, notamment mentale, sont effectuées grâce des plateformes ou des apps disponibles via des smartphones.
Cette opportunité a aussi créé des risques en lien avec la vie privée, n’est-ce pas ?
Tout à fait. La vie privée est un défi fondamental de l’informatique centrée sur l’humain, mais, aujourd’hui, la recherche va au-delà. Un autre élément clé est la diversité. Lorsque la technologie ne sert et ne reflète que les intérêts de certains groupes de la société, il existe un risque de reproduire et d’accentuer les divisions existantes. Une partie de ces risques peut être réduite en concevant les technologies pour et avec les gens. A ce titre, les smartphones sont des outils précieux pour mener des recherches participatives impliquant les citoyens.
Les technologies mobiles et sociales ont donné une voix aux populations et nous permettent de nous impliquer dans des sujets d’intérêt commun tels que la santé ou l’urbanisme. C’est particulièrement le cas lorsque l’on travaille dans l’hémisphère sud. Il faut alors aller au-delà de l’engouement actuel pour l’IA et composer avec le fait qu’il n’existe qu’une quantité limitée de données locales, contextualisées et valides pour entraîner les modèles d’apprentissage automatique. Par exemple, pour les systèmes de reconnaissance visuelle, plus de la moitié des données des base d’images les plus populaires utilisées pour ces systèmes ne proviennent que de deux pays : USA et Royaume-Uni. Nous devons systématiquement augmenter la diversité de nos bases de données.
Les GAFAM jouent un rôle majeur dans ce domaine, y a-t-il une place pour que la recherche publique façonne ces technologies de façon plus inclusive ?
Oui, je crois que nous, en tant que chercheurs, avons un rôle à jouer. La recherche académique ne peut pas sans cesse rivaliser avec les GAFAM, qui, pour donner un exemple, ont des ressources informatiques quasiment illimitées. D’autre part, la recherche informatique avec un intérêt sociétal poursuit ses propres buts. Il faut être conscient que pour les grands défis, tels que la santé publique ou le changement climatique, les solutions toutes faites n’existent pas et les solutions ne seront pas uniquement technologiques. Il y a également besoin de comprendre autant les conditions sociales que les expériences individuelles et, au final, nous devons impliquer les gens dans un tel processus.
Nous devrions également avoir pour but des approches multidisciplinaire et centrées sur l’humain. Par exemple, dans le cadre du projet SenseCityVity, lancé au milieu des années 2010, nous avons travaillé avec des partenaires locaux au Mexique. Nous avons conçu un challenge urbain et invité les participants à utiliser leur smartphone pour récolter des données multimédia, afin de cartographier et documenter les problèmes urbains identifiés comme pertinents par les citoyens. Plus tard, grâce à son succès, le projet a été étendu à d’autres pays. En Suisse, nous avons créé la plateforme mobile « civique », qui a permis de réaliser plusieurs projets locaux et, plus récemment, le projet Corona Citizen Science, durant lequel les gens ont partagé leur expérience pendant la pandémie de Covid en 2020 en Suisse. La recherche participative et multidisciplinaire est nécessaire pour répondre à tous ces défis et l’informatique centrée sur l’humain peut y contribuer.
Plus d’informations
- Groupe de recherche informatique sociale
- Projet SenseCityVity
- Projet Corona Citizen Science
Découvrez le projecteur intelligent Laterna Magica. Ce prototype a été réalisé par l'équipe gagnante de notre hackathon, l'Idiap Create Challenge. L'équipe était composée de Sylvain Calinon de l'Idiap, de Gennady Plyushchev de la chaîne Youtube Skyentific et de Daniel Berio de la Goldsmiths University de Londres.
Pour réaliser ce prototype, les trois créateurs ont utilisé avec talent l'impression 3D, le capteur d'une kinect et des algorithmes de reconnaissance de la posture du corps. Leur collaboration a aussi été celle de l’intelligence artificielle et de la créativité.
Discover the smart beamer Laterna Magica. This prototype was built by the winning team of our hackathon, the Idiap Create Challenge. The team was composed of Sylvain Calinon from Idiap, Gennady Plyushchev from the Skyentific Youtube channel and Daniel Berio from the Goldsmiths University of London.
To make this prototype, the three inventors used with talent 3D printing, a kinect sensor, and body posture recognition algorithms. Their collaboration was also a collaboration between artificial intelligence and creativity.
Thank you / Remerciements
Sylvain Calinon, Gennady Plyushchev, Daniel Berio, Jérémy Maceiras, Kyra Spano, Maxime Bourlard, Nicolas Filippov, Vincent Spano.
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Pour son article dans Frontiers in Neuroscience intitulée A surrogate gradient spiking baseline for speech command recognition, Alexandre Bittar a remporté le prix Idiap de la publication scientifique. Cet article représente une nouvelle direction de recherche pour l’institut et son impact potentiel est important du fait qu’il incarne une approche fondamentalement différente de l’analyse du langage. Bien que le sujet porte sur les commandes vocales – des mots isolés – les architectures de neurales de cette publication ont un bon potentiel pour obtenir de bonnes performances et une consommation énergétique moindre. De plus, sa recherche est complètement ouverte grâce à un journal en libre accès de base, tout comme son logiciel. Bien qu’ayant été seulement été publié cette année, l’article a déjà permis de préparer deux nouveaux projets de recherche.
Vainqueur du prix étudiant, Teguh Lembono a reçu son doctorat le 28 juillet 2022. Il est maintenant chercheur en robotique et IA chez Amazon en Allemagne. Teguh a reçu des éloges pour son travail de la part de son comité de défense de thèse doctorale. Ses contributions scientifiques répondent à des défis à la croisée de la planification, de l’apprentissage automatique et de l’optimisation avec des applications pour des robots bipèdes et quadrupèdes. Il a une excellente vue d’ensemble des domaines de recherche en robotique grâce à sa maîtrise de leurs aspects tant théoriques que pratiques. Les publications de Teguh ont été citées 182 fois, lui valant un h-index de 7. En plus de ses résultats professionnels exemplaires, il n’a pas hésité à prendre le temps pour aider les autres à l’Idiap. Il a également co-supervisé plusieurs étudiants de bachelor et de master pour des projets semestriels à l’EPFL.
Plus d’informations
- Publication d’Alexandre Bittar
- Logiciel d’Alexandre Bittar
- Teguh Lembono sur Git
- Teguh Lembono Google Scholar
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« Le choix du professeur Cavallaro à la tête de l’Idiap s’est fait dans l’esprit de la continuité pour que les chercheurs de l’institut puissent garder une grande autonomie, tout en tirant le meilleur de leurs compétences » se réjouit Anne-Laure Couchepin Vouilloz, présidente du Conseil de fondation de l’Institut. Actuellement professeur à la Queen Mary University de Londres, Andrea Cavallaro est également le fondateur et directeur du centre de recherche Intelligent Sensing de cette université. Son esprit entrepreneur et ses compétences dans de nombreux domaines développés à l’institut lui permettront de poursuivre le développement de l’Idiap, dont le budget a récemment augmenté de 60%.
Au-delà de son parcours international, Andrea Cavallaro a également des liens forts avec la Suisse. En plus de son doctorat effectué à l’EPFL, il conduit ou participe à plusieurs projets scientifiques en lien avec des institutions helvétiques, dont l’Idiap. Ses domaines de recherche, notamment en lien avec les systèmes autonomes interagissant avec les humains, l’ont amené à s’intéresser au machine learning appliqué à la vision par ordinateur, à l’analyse audio et à la confidentialité des données. Cette approche interdisciplinaire correspond parfaitement à l’esprit de l’Idiap, hérité de l’industriel italien Angelo Dalle Molle, qui depuis ses débuts mise sur l’intelligence artificielle au service de la société.
La continuité dans l’excellence
La prise de fonction du nouveau directeur se fera le 1er mars 2023. Andrea Cavallaro prend la suite du Professeur Hervé Bourlard qui a dirigé l’Idiap depuis 1997 et en a fait un institut de recherche de réputation mondiale. L'arrivée d’Andrea Cavallaro à la tête de l’Idiap s’accompagne de sa nomination au titre de professeur ordinaire à l’EPFL, au sein de la Faculté des sciences et techniques de l’ingénieur (STI). Conformément à ce que prévoit l’accord entre l’Idiap et l’EPFL, le professeur Cavallaro assumera une charge professorale à l’École polytechnique fédérale de Lausanne.
L’arrivée du Prof. Cavallaro à la tête de l’Idiap et son implication forte à l’EPFL contribueront à resserrer les liens déjà existants entre les deux institutions et à renforcer le leadership international de la Suisse dans les domaines stratégiques de l’intelligence artificielle.
Le Conseil de fondation de l’Idiap et la présidence de l’EPFL souhaitent la bienvenue à Andrea Cavallaro et se réjouissent de collaborer avec lui dans le cadre de ses fonctions de directeur de l’Idiap à Martigny.
Plus d’informations
- Curriculum du Professeur Cavallaro
- Programme de recherche Idiap 2021-2024 (en anglais)
- Rapport d’activité 2021
Ces challenges sont organisés par IberLEF, une campagne d'évaluation comparative des systèmes de traitement automatiques des langues naturelles ibériques. Grâce à l’intelligence artificielle, l’objectif est de promouvoir la recherche en lien avec les langues espagnoles ainsi que les dialectes apparentés. Les sujets des challenges ont quant à eux été sélectionnés pour leur impact concret à la société mexicaine. Pour y parvenir, tous les participants avaient accès aux mêmes données afin de proposer les meilleures méthodologies, processus et idées.
Dynamiser le tourisme
Le premier défi, intitulé RestMex, avait pour objectif de résoudre les problèmes liés à la recommandation et la prédiction du niveau de satisfaction des utilisateurs lors de la visite d'un lieu touristique mexicain. Le tourisme est en effet une activité vitale au Mexique, représentant 8,7 % du PIB national et générant environ 4,5 millions d'emplois directs. Cependant, ce secteur a été l'un des plus touchés suite à la pandémie de COVID. A travers ce challenge, le secteur du tourisme tente de se rétablir en améliorant la qualité et la sécurité de ses offres et services.
Dans le cadre de RestMex, Esau Villatoro et ses coéquipiers du CIMAT ont mis en place un système de matching efficace entre le profil d’un utilisateur et une base de données de destinations touristiques. Leur méthode permet de tirer parti des profils des contributeurs de la plateforme TripAdvisor et les avis qu’ils ont rédigés. Ces informations sont ensuite utilisées pour recommander les lieux les plus appropriés pour un utilisateur particulier. Cette prouesse est possible grâce à la prédiction de la satisfaction de l’utilisateur lors de sa visite du lieu recommandé.
Améliorer la sécurité grâce à l’analyse des réseaux sociaux
« Lorsqu’ils sont témoins d’un événement violent, dans mon pays les gens ont l'habitude d'informer et de partager de tels actes sur les réseaux sociaux. » explique Esau Villatoro. Le deuxième défi remporté par son équipe, le DA-VINCIS challenge, avait pour but de développer une méthode d’identification et de classement des actes ou incidents violents sur Twitter. Pour y arriver, Esau et l’équipe CIMAT ont utilisé des modèles linguistiques pré-entrainés et les ont combinés avec des stratégies d'apprentissage multitâches spécifiques. La méthodologie qu’ils ont proposée permet de détecter si un tweet signale (ou non) un incident violent, tout en étant capable de distinguer les sous-types d'incidents dans un tweet (par exemple, accident, vol, enlèvement, etc.). « La jeunesse a envie de s’impliquer et apporter des solutions aux problèmes de la société mexicaine. Cela me motive à participer de nouveau pour la prochaine édition l’année prochaine en 2023 ». D’ailleurs ses travaux ont été présentés lors de la conférence IberLEF-SEPLN 2022 (Conference of the Spanish Society for Natural Language Processing) qui a eu lieu en Europe en septembre 2022.
Plus d’informations
]]>Intitulée « Stop Wasting My FLOPS: Improving the Efficiency of Deep Learning Models », la thèse a été réalisée sous la direction du professeur associé de François Fleuret, ancien responsable du groupe de recherche de machine learning de l'Idiap.
Dans sa thèse, Angelos Katharopoulos propose trois méthodes pour améliorer l'efficacité des réseaux de neurones d'apprentissage profond (deep learning), qui, bien qu'ils aient révolutionné le domaine de l'apprentissage automatique, sont très coûteux en termes de calcul et de mémoire. Ses recommandations en matière d'efficacité se concentrent en particulier sur un algorithme d'échantillonnage par importance pour aider à améliorer l'inefficacité de l'échantillonnage de l'entraînement des réseaux neuronaux ; un modèle pour le traitement de grandes images d'entrée avec des exigences de calcul et de mémoire considérablement réduites ; et des approximations efficaces pour le mécanisme d'attention utilisé dans les transformateurs qui fournissent un meilleur compromis entre la performance et le calcul par rapport aux architectures de transformateur originales.
Le prix annuel EPFL de thèse de l'EEDE récompense un travail de thèse de doctorat « exceptionnel et remarquable » dans le domaine du génie électrique, réalisé par un étudiant de l'EEDE.
Plus d'informations
- Thèse d'Angelos Katharopoulos
- Groupe de recherche Machine learning de l'Idiap
Ecrit en collaboration avec Celia Luterbacher (EPFL).
]]>Sans vous en rendre compte, vous avez probablement déjà utilisé des technologie d’analyse de la parole. Elles sont au cœur des appareils à commande vocale. Même largement répandues, ces technologies sont continuellement améliorées pour améliorer leurs performances. Récemment, une des méthodes avec le plus de succès utilise des systèmes informatique appelés réseaux de neurones artificiels. Ces systèmes fonctionnent habituellement avec des nombres réels, qui peuvent avoir un nombre de décimales arbitrairement grand. Ces nombres réels permettent un haut degré de précision pour analyser la parole efficacement. Cette façon de faire comporte un inconvénient : les coûts de calculs informatiques augmentent au fur et à mesure que la précision augmente. Pour contourner ce problème, les chercheurs de l’Idiap ont imité le fonctionnement du cerveau humain pour développer une autre approche de l’analyse de la parole.
Neurones artificiels vs. humains
Le cerveau humain est particulièrement brillant pour analyser la parole. Malgré des milliards de neurones, les capacités de calcul du cerveau sont limitées. Pourtant, en tant qu’humains, nous sommes capables d’écouter quelqu’un tout en accomplissant une autre tâche. Pour réaliser de telles performances, le cerveau fonctionne avec des signaux dits discrets, plutôt que des nombres réels gourmands en énergie. Lorsqu’un neurone atteint un seuil de stimulation, il envoie un signal électrique pour transmettre une information binaire.
Pour analyser un discours constitué de multiples sons consécutifs, les neurones humains doivent analyser une série de signaux électriques individuels. Transposer cette approche aux réseaux de neurones artificiels est un défi étant donné qu’une part importante de l’information n’est pas seulement codée dans le signal lui-même, mais aussi dans le temps sous forme de séquence. « Nous voulions recréer une méthode similaire et la comparer aux réseaux de neurones classiques en terme de performance et de fiabilité », explique Alexandre Bittar, premier auteur de l’article et assistant de recherche à l’Idiap.
Dans un réseau artificiel classique, le fonctionnement d’un neurone artificiel peut être vu comme une approximation du rythme des signaux électriques d’un neurone biologique. Pour mieux prendre en compte les variations de ce rythme, qui contiennent de l’information, les chercheurs utilisent un autre type de neurones artificiels appelés neurones à impulsions. Le principal défaut de ces neurones à impulsions vient de leur moindre performance. « En sélectionnant méticuleusement les bonnes techniques, nous avons établi une méthode qui, en plus d’être compatible avec les standards actuels de l’apprentissage profond, est capable de rivaliser avec les réseaux de neurones artificiels classiques lorsqu'appliquée aux mêmes tâches d’analyse de la parole, tout en gardant son avantage d’efficience énergétique », explique Phil Garner, chercheur senior dans le groupe Speech & Audio Processing.
Un outil pour modéliser le cerveau
En complément à leur article, les scientifiques ont également publié le logiciel qu’ils ont utilisé pour tester leurs méthodes. Leur but est de fournir un outil libre d’accès pour que d’autres puissent améliorer cette approche et pour offrir les bases en vue d’applications multidisciplinaires.
Au-delà du domaine de l’analyse de la parole, cette approche pourrait s’avérer intéressante pour explorer comment le cerveau fonctionne. « Notre démarche n’a pas pour ambition de dire quoi que ce soit au sujet des mécanismes biologiques. Toutefois, elle montre que la capacité des neurones biologiques à représenter un stimulus sensoriel peut servir à résoudre les mêmes problèmes que les neurones artificiels, connus pour dépasser les aptitudes humaines dans de nombreux domaines. Cela présuppose une hypothèse forte pour la compréhension future des mécanismes biologiques du cerveau », conclut Phil Garner.
Plus d’informations
- Groupe de recherche Speech & Audio Processing
- “A surrogate gradient spiking baseline for speech command recognition”, Alexandre Bittar and Philip N. Garner in Front. Neurosci., 22 August 2022 Sec. Neural Technology
- Logiciel publié
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Soutenir la découverte de médicaments, déterminer les substances bioéquivalentes et identifier de nouveaux antibiotiques sont les objectifs du projet ABRoad. Cette collaboration réunit la société InflamAlps basée à Monthey et l'Idiap. Le but est de concevoir d'une interface logicielle de traitement du langage naturel. Cette interface aidera à la découverte de données biomédicales au sein de grandes bases de données textuelles scientifiques, tels que les articles et brevets, ainsi qu'au développement d'un modèle permettant la comparaison de formules chimiques dans leur context textuel. Le projet commencera cet automne.
Une recherche pharmaceutique plus efficiente
L'identification et la sélection de sources potentielles de substances antibiotiques, pouvant ensuite être validées expérimentalement, nécessite d'interpréter la littérature scientifique à grande échelle. Considérant la taille du corpus scientifique concerné, le travail est titanesque! "Comment savoir si ce que nous cherchons n'existe pas déjà ?", interroge Vincent Mutel, PDG d'InflamAlps. Grâce aux récents progrès du traitement du langage naturel, il est désormais possible d'automatiser des parties importantes de ce processus de sélection de sources d'antibiotique. "Les enjeux sont très importants. Il s'agit d'éviter les recherches inutiles et donc d'accélérer la découverte de nouveaux antibiotiques", explique Vincent Mutel.
Une technologie transposable
En utilisant les méthodes de pointe développées spécifiquement par l'Idiap en matière d'inférence en langage naturel, le projet vise à développer une plateforme d'interprétation textuelle. Pour soutenir efficacement les recherche biomédicale, le projet doit prendre en compte les inférences des contenus qu'il analysera. "Ces dernières années, ces méthodes ont évolué de manière spectaculaire pour permettre l'interprétation de preuves textuelles à grande échelle. Avec le projet ABRoad, nous démontrerons leur valeur en augmentant le processus de découverte d'antibiotiques", poursuit Andre Freitas, responsable du groupe de recherche Reasoning & Explainable AI à Idiap. L'infrastructure logicielle développée pour le projet ABRoad est une véritable preuve de concept de l'application des méthodes contemporaines du traitement du langage naturel et donnera un véritable élan stratégique aux entreprises biomédicales en Valais, et au-delà. Le projet renforce également le positionnement du canton du Valais en tant que point central national dans le domaine du traitement du langage naturel.
Écrit en collaboration avec Frédérique Brunner, The Ark.
Plus d'informations
- Groupe de recherche Reasoning & Explainable AI
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Il y a vingt ans, les chercheurs de l’Idiap, Ronan Collobert, Samy Bengio et Johnny Mariéthoz, publiaient l’article fondateur décrivant leur librairie d’apprentissage automatique open source appelée Torch. Cette technologie a ensuite été développée par Facebook en PyTorch et est aujourd’hui devenue une référence mondiale dans le domaine de l’intelligence artificielle. En effet, PyTorch est une des plateformes fondamentales les plus importantes pour développer, tester et déployer des applications d’apprentissage automatique et d’apprentissage profond. De nombreux usages de l’intelligence artificielle y font appel d’une façon ou d’une autre. De l’amélioration du diagnostic de maladie et d’infarctus, à l’apprentissage automatique des voitures autonomes et aux outils d’évaluation de la qualité des images pour les astronomes, PyTorch est partout.
En créant un hébergement neutre appelé sous la forme d’une fondation PyTorch dédiée, la Fondation Linux vise un futur de transparence, de gouvernance collective et une échelle de diffusion sans précédent pour PyTorch. Faisant partie de la Fondation Linux, PyTorch et sa communauté bénéficieront de nombreux programmes et groupes de supports, tels que des formations et des certifications, ainsi que de la recherche open source.
L’intelligence artificielle au service de la société
L’Institut de Recherche Idiap se réjouit que l’esprit open source de l’article fondateur de Torch ait permis de faire croître une telle communauté autour de PyTorch. Cette approche montre l’impact que cette philosophie peut avoir. « Le slogan de l’Idiap, l’intelligence artificielle au service de la société, est véritablement incarné par cet exemple. Je me souviens lorsque Ronan Collobert, Samy Bengio et Johnny Mariéthoz étaient à l’Idiap. La liberté académique que nous offrons est la clé pour favoriser un environnement propice à la recherche et au développement. Il est ainsi possible d’avoir un impact sur le long terme », conclut Hervé Bourlard, directeur de l’Idiap.
Plus d’informations
- Publication originale, “Torch: a modular machine learning software library” par Ronan Collobert, Samy Bengio et Johnny Mariéthoz
- Annonce de la Fondation Linux
L’Institut de Recherche Idiap et le SIB, l’organisation nationale de la science des données biologiques et biomédicales ont récemment signé une convention qui accélérera l’adoption de l’intelligence artificielle (IA) dans le domaine de l’analyse scientifique des données biologiques et biomédicales. L’IA gagne en importance dans le domaine de la bioinformatique. Simultanément, l’intelligence artificielle a besoin de données de très haut qualité et de l’expertise du domaine dans lequel elle est appliquée, à l’instar de la bioinformatique. Cette convention ouvre la voie à de prochaines collaborations entre les deux instituts.
Profiter d’un réseau national d’expertise
La première chercheuse de l’Idiap à rejoindre le SIB est Raphaëlle Luisier, responsable du groupe Informatique génomique et de la santé depuis 2019. Ses recherches ont pour but d’utiliser le potentiel de l’IA pour résoudre des questions de biologie en lien avec les maladies, notamment neurodégénératives.
« Devenir cheffe de groupe au SIB est critique pour ma recherche à plusieurs égards. Je profiterai de leur réseau national de 800 bioinformaticiens pour avoir des nouvelles idées, défis et collaborations. Je bénéficierai de leur expertise en terme de curation de données, de développement de logiciels en lien avec la santé et de gestion des données. Cette affiliation permettra également de mieux positionner nos activités à l’intersection entre l’industrie et la recherche clinique grâce à l’excellente réputation et aux partenariats du SIB avec les médecins et hôpitaux. Je souhaite aussi partager mon expertise en intelligence artificielle au travers d’activités d’enseignement et de vulgarisation du SIB. C’est une opportunité fantastique pour atteindre les jeunes femmes afin de diminuer leur sous-représentation en sciences », explique Raphaëlle Luisier.
Un partenariat au niveau institutionnel
La collaboration entre les deux institutions se reflète également au niveau de la gouvernance. En effet, le SIB accueille au sein de son conseil de fondation un représentant de chaque institution partenaire. Le directeur de l’Idiap, Hervé Bourlard a été nommé membre du conseil du SIB et participera à la prise de décisions stratégiques. « Ce nouveau partenariat contribue à notre mission de maximiser l’impact de la recherche intensive sur les données de façon transversale dans les sciences de la vie en Suisse », précise Christophe Dessimoz co-directeur du SIB. « Cette alliance est non seulement alignée avec notre développement scientifique, mais également avec la stratégie de nos cantons pour renforcer les institutions actives dans la santé et le digital, tant au niveau national qu’international », conclut Hervé Bourlard.
Plus d’informations
- Groupe de recherche Informatique génomique et de la santé de l’Idiap
- Groupe d'Informatique génomique et de la santé au SIB
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LaternaMagica a proposé un vidéo projecteur interactif qui peut projeter sur différentes surfaces dans un environnement intérieur. L’interaction avec le présentateur est obtenue en utilisant différentes techniques d'IA existantes telles que les gestes naturels et le suivi du regard. Le dispositif proposé est conçu avec un miroir motorisé couplé à un projecteur et une caméra. Ils ont réussi à présenter un prototype lors de leur pitch final qui a convaincu les membres du jury de leur attribuer le 1er prix. Parmi les autres équipes participantes, LightAI4Comfort a développé un système de contrôle de l'éclairage piloté par l'IA et adaptable à différents espaces de bureau, MHTI a fourni un modèle de prédiction des éventuels troubles de santé mentale pour le grand public. Une autre équipe participante, BISS, a proposé une interface simple pour aider les employeurs à trouver des informations importantes sur l'intranet d'une entreprise et ses services internes en utilisant un outil de recherche sémantique.
Des défis particuliers concernant les ressources humaines et les services à la clientèle
Pour cette édition 2022, l’ICC s'est associé à la Banque Cantonale du Valais pour amener des défis en lien avec l’intelligence artificielle. Deux équipes ont relevé les défis proposés par l’entreprise. L’équipe qui a pris part à ce challenge et remporté le premier prix est Transact. Ils ont travaillé sur l'anticipation ciblée des attentes des clients par une approche holistique et systémique des données. SolveHR a remporté le deuxième prix proposé par la BCVs avec leur projet visant à faire correspondre les critères de sélection liés au cahier des charges et les CV des candidats grâce à un modèle flexible basé sur l'IA.
Pour en savoir plus sur le International Create Challenge, les participants et les gagnants, visitez createchallenge.org.
Le collectif artistique RGB Project et l'Idiap sont heureux de vous convier à une table-ronde intitulée "Création artistique et recherche scientifique: synergies possible et collaboration futures". Ce moment d’échange permettra de mettre en lumière les possibilités de collaborations entre artistes et scientifiques dont les processus de recherche sont parfois très similaires.
Le directeur de l'Idiap, Hervé Bourlard, ouvrira la soirée qui réunira ensuite :
- Nicolas Zlatoff, metteur en scène, Lausanne
- Izabella Pluta, chercheuse associée au centre d'études théâtrales de l'université de Lausanne
- Diane Dormet, metteurx en scène et comédienx, Lausanne
- Christine Marcel, ingénieur senior en recherche et développement à l'Idiap, Martigny
- Christophe Burgess, metteur en scène et cofondateur de RGB Project
Rendez-vous le 22 septembre 2022 au Shaft Club (Avenue de la Gare 46B, 1920 Martigny). 17h30 accueil, 18h00 table-ronde, 19h30 apéro.
Entrée libre, sans inscription.
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]]>De nos jours, bonne ou mauvaise, l’intelligence artificielle est perçue comme une technologie d’avant-garde et des termes comme réseaux de neurones sont souvent synonymes de prouesses technologiques. Cette approche n’a rien de nouveau. Dans les années 80, les scientifiques du domaine de l’imagerie et de l’audio digital — nouveau à l’époque — espéraient utiliser une architecture particulière de réseau de neurones, appelée auto-encodeurs, pour coder et transmettre les informations pertinentes contenues dans un signal. Ce processus semblait prometteur non seulement pour transmettre ces informations, mais aussi pour potentiellement augmenter la qualité du signal décodé en sortie.
En 1988, Hervé Bourlard, aujourd’hui responsable du groupe de recherche Speech & audio processing, et son collègue de l’époque, Y. Kamp, ont publié un article de référence dans le domaine. Ils y ont démontré que le codage de signal avec les réseaux de neurones pouvait être effectuée tout aussi bien avec des outils mathématiques usuels de l’algèbre linéaire. Cette découverte a non seulement expliqué comment fonctionnent les auto-encodeurs, mais a également mis fin à certaines spéculations quant au fait que les réseaux de neurones auto-encodeurs peuvent extraire à partir de rien certaines caractéristiques-clés du signal encodé.
Progrès futurs
Aujourd’hui, plus de trois décennies plus tard, les auto-encodeurs ne sont pas morts. Ils sont utilisés dans de nombreux domaines allant de la reconnaissance faciale au traitement d’images. C’est pourquoi Hervé Bourlard et sa collègue Selen Hande Kabil ont décidé de poursuivre les recherches de l’article publié en 1988.
Les chercheurs ont exploré l’approche mathématique en l’étendant à d’autres techniques utilisées communément et ayant des architectures d’auto-encodeur plus complexes. Ils ont également inclus un autre type de signal, appelé entrées discrètes. Cette généralisation est très pertinente, dans la mesure où les auto-encodeurs sont particulièrement utilisés dans le domaine des entrées discrètes, comme par exemple pour le traitement du langage naturel. Dans ce cas, souvent, le but est d’analyser la proximité sémantique entre des mots dans un contexte donné pour déterminer leur lien.
En analysant plus en détails ces résultats dans le cadre de nouvelles architectures, plus complexes et appliquées à des bases de données plus larges — qui n’existait pas en 1988 —, les scientifiques ont confirmé à nouveau que l’algèbre linéaire génère souvent des solutions optimales ou, au moins, permet de mieux comprendre et d’améliorer les réseaux de neurones. « C’est un petit pas, mais qui est crucial pour rendre plus explicable l’intelligence artificielle. Habituellement, le traitement de données par cette technologie constitue souvent une boîte noire. Cette absence de possibilité pour comprendre les mécanismes en jeu mine la confiance dans le résultat final », explique Hervé Bourlard.
Au-delà du fait que cette publication cimente la théorie des réseaux de neurones en analysant leur fonctionnement, les chercheurs espèrent que cette approche mathématique inspirera la prochaine génération de scientifiques pour questionner les outils qu’ils utilisent quotidiennement. De plus, « si l’usage des mathématiques et des statistiques est une alternative aux auto-encodeurs énergivores utilisés pour certaines tâches, il existe alors un potentiel pour des solutions technologiques plus économes en énergie », conclut Hervé Bourlard.
Plus d’informations
- Groupe de recherche Speech & audio processing
- “Autoencoders reloaded”, Hervé Bourlard & Selen Hande Kabil, 2022
- “Auto-association by multilayer perceptrons and singular value decomposition”, by Hervé Bourlard, Y. Kamp, in Biol Cybern, 1988
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Récupérer des informations de la retranscription d’une réunion peut constituer un réel défi. Une tâche d’autant plus ardue si la retranscription a été réalisée automatiquement par un ordinateur. Pourquoi ? Parce que ces systèmes de retranscription automatisés font souvent beaucoup d’erreur en raison notamment de l’environnement bruyant, des multiples sens d’un même mot ou de l’accent du locuteur. Trop d’erreurs et le sens de la retranscription peut s’éloigner significativement de la conversation originale. Rechercher des informations dans un document incorrect peut rapidement devenir impossible. Durant la dernière conférence ACM SIGIR sur consacrée à la récupération d’informations, les chercheurs du groupe Speech & audio processing ont présenté une nouvelle approche adaptée à ces retranscriptions de mauvaise qualité.
Une nouvelle approche
Habituellement, lorsqu’il s’agît de récupérer des informations dans une retranscription, les scientifiques cherchent à améliorer la qualité de cette dernière. Lorsqu’elle est plus précise, la transcription générée automatiquement facilite la recherche d’information. Les meilleurs systèmes actuels obtiennent un taux d’erreur de mots faux d’environ 10%. Cette performance a toutefois un coût élevé dans la mesure où ces systèmes de reconnaissance automatique de la parole sont généralement entraînés pour un domaine spécifique : une langue donnée, un certain sujet ou une situation standardisée préétablie, à l’instar du téléjournal. « Cette approche est non seulement coûteuse en temps et en argent, mais aussi non transposable à d’autres domaines », explique Esaú Villatoro, chercheur associé du groupe Speech & Audio processing de l’Idiap et premier auteur de l’article. D’autre part, les systèmes plus généralistes peuvent avoir un taux d’erreur de plus de 40% pouvant complètement altérer le sens de la retranscription qui en résulte.
Pour produire ces retranscriptions, les chercheurs créent des algorithmes qui choisissent la meilleure hypothèse de retranscription dans un set de variations possibles. Lorsque le taux d’erreur potentielles est élevé, rechercher des informations dans le contenu de cette meilleure hypothèse peut s’avérer particulièrement difficile. Dans ce cas, les termes recherchés peuvent même être absent de cette meilleure hypothèse et seulement apparaître ailleurs dans le set de variations. C’est pourquoi les scientifiques ont opté pour une autre approche travaillant sur l’ensemble du set d’hypothèses. « Pour y parvenir, nous avons dû créer un algorithme de reclassement se focalisant sur la sémantique plutôt que sur la meilleure retranscription. Nous avons pu appliquer cette méthode inhabituelle grâce à l’utilisation de technologies liées à la compréhension du langage naturel. C’est une nouvelle tendance dans le domaine de la reconnaissance automatique de la parole », explique Esaù Villatoro.
Dynamisé grâce à un partenariat privé
Recherche une information précise dans une conversation est un défi. « Lorsque les gens discutent, ils sautent souvent d’un sujet à un autre. En général, les discussions informelles sont moins structurées, ce qui complique plus la tâche des systèmes de reconnaissance automatique de la parole pour analyser ce genre de données de façon précise. C’est pourquoi notre approche représente une solution intéressante dans la mesure où elle est spécifiquement conçue pour répondre à ces défis », souligne Esaù Villatoro. Ce travail a débuté en tant que projet de recherche collaboratif avec l’Institut des sciences de l’information de l’Université de Californie du sud. (https://www.isi.edu). Plus tard, grâce à la collaboration avec une société privée partageant les mêmes intérêts, la recherche a pu être accélérée. Dans la perspective d’en faire un produit, l’entreprise a validé les algorithmes proposés par l’idiap en les testant sur ses propres données permettant de progresser plus rapidement et d’obtenir un système plus robuste.
La stratégie de l’institut étant de renforcer ce type d’échanges avec l’industrie, cet exemple illustre parfaitement comment de tels partenariats bénéficient tant à la recherche qu’à l’économie. Une tendance particulièrement vraie dans le domaine de la récupération d’information, où les compagnies privées sont particulièrement désireuses de participer dans des conférences de haut niveau et d’être associées à des publications scientifiques.
Plus d’informations
- Groupe de recherche Speech & audio processing
- “Expanded Lattice Embeddings for Spoken Document Retrieval on Informal Meetings” by Esau Villatoro-Tello, Srikanth Madikeri, Petr Motlicek, Aravind Ganapathiraju and Alexei V. Ivanov
- Conférence ACM SIGIR
Ce nouveau robot, ne se limite pas à marcher à quatre pattes. Il peut également être employé pour déplacer des objets. Il faut savoir qu’aujourd’hui les démonstrations de robot les plus avancées ne sont pas réutilisables par la recherche, car réalisées grâce à des logiciels appartenant aux compagnies privées qui les développent. D’abord utilisé dans le cadre du projet européen H2020 en robotique « Memory of Motion – MEMMO », la plus grande force de ce robot réside dans le fait d’être totalement personnalisable. Que ce soit au niveau de ses composants mécaniques ou logiciels, il est totalement modifiable et adaptable. Par exemple il est possible d’y ajouter une caméra par ou d’avoir accès à son code et de le modifier pour l’adapter aux besoins des chercheurs de l’institut.
Préparer la nouvelle génération de robots
Le travail des membres du groupe de robotique de l’Idiap va se faire en deux étapes. Pour la première étape, un des étudiants du Master en intelligence artificielle de l’Idiap a pour mission d’implémenter des modèles de contrôle de robots quadrupèdes déjà disponibles dans la littérature scientifique.
Une fois cette étape réalisée, l’objectif sera de mettre en place ce qu’on appelle des algorithmes d’optimisation qui permettent d’améliorer l’adaptation des mouvements du robot. Ces travaux sont dans la continuité du projet européen MEMMO – Memory of Motion. Le but de ce projet est de créer des robots capables de s’adapter à un environnement dynamique grâce à une technologie utilisant une mémoire de mouvements. Ainsi, s’il est poussé, un robot saura reproduire les mouvements qui peuvent l’aider à retrouver son équilibre. Il pourra alors les mettre en pratique de manière rapide et autonome, sans qu’un utilisateur ne doive intervenir avec un joystick par exemple.
« Nos travaux avec ce robot sont vraiment orientés pour la recherche. L’objectif porte principalement sur le fait d’aider les chercheurs grâce à de meilleures plateformes robotiques pour tester de nouveaux algorithmes. Les nouvelles générations de robots qui en découleront pourront ensuite être utilisées par l’industrie » explique Sylvain Calinon, responsable du groupe de recherche Robot Learning & Interaction.
Plus d’informations
- Groupe Robot Learning & Interaction
- Projet européen H2020 MEMMO – Memory of Motion
Durant les deux dernières années de gestion pandémique acharnée par les autorités, le rôle des scientifiques a particulièrement été visible. Les chercheurs devaient simultanément mener leurs travaux sur le virus lui-même et les conséquences de leurs recommandations. Les confinements sont certainement une des mesures phare les plus controversées dans le débat public, dans la mesure où cet outil, au-delà de sa vocation de contrôle épidémique, a eu un impact sur la vie sociale des gens. Une recherché en continu a pu être menée durant le confinement suisse en 2020 grâce à une approche de science citoyenne participative basée sur des technologies internet et mobile. Grâce à ces outils, les participants ont pu répondre à des enquêtes en ligne, partager leurs expériences et des médias via une application, être interviewés et participer à des discussions lors d’événements en ligne. Les résultats de ces travaux sont publiés dans Humanities and Social Sciences Communications, une revue en libre accès de Springer Nature.
De la recherche traditionnelle au pragmatisme
Les premiers résultats de cette étude ont montré entre autres que les inégalités de genre avaient un impact sur la façon dont les gens ont géré la situation durant le confinement en Suisse. Ils ont également illustré les doutes quant au futur et les espoirs de changement. C’est pourquoi les chercheurs ont examiné les implications méthodologiques de conduire simultanément des recherches scientifiques théoriques et des recherches pragmatiques dans des situations d’urgence et d’incertitude. « Dans ce sens, le projet Corona Citizen Science offre de nouvelles perspectives intéressantes sur l’impact des approches interdisciplinaires et sur la façon dont la technologie peut être utilisée pour le bien commun, » explique Daniel Gatica-Père, responsable du groupe de recherche Social computing de l’Idiap et un des co-auteurs de l’article.
Les conclusions de cette réflexion méthodologique montrent qu’une recherche collaborative et bien conçue, par exemple en distinguant de façon explicite les différents objectifs et les priorités, permet de stimuler l’autonomie via la réflexion et l’apprentissage mutuel. Malgré tout, les inégalités en terme de possibilités d’implication doivent être prises en compte, par exemple en reconnaissant et en luttant contre les biais sociaux existants. Les recherches suggèrent également que cette approche est adaptée pour agir en cas de situation urgente, ce qui signifie qu’afin d’anticiper les futures crises, la recherche multi-objectifs et collaborative doit être encouragée. Dans ces conditions, cette approche de recherche pragmatique et transformative peut devenir un outil qui permet de réagir à temps aux préoccupations sociales.
Plus d’informations
- Scientific article: “Explore, engage, empower: methodological insights into a transformative mixed methods study tackling the COVID-19 lockdown”, Livia Fritz, Ulli Vilsmaier, Garance Clément, Laurie Daffe, Anna Pagani, Melissa Pang, Daniel Gatica-Perez, Vincent Kaufmann, Marie Santiago Delefosse and Claudia R. Binder
- Groupe de recherche Social computing
Crédit photo: Photo de charlesdeluvio sur Unsplash
]]>Durant ce semestre, Maxime Délitroz, Lena Loye et Côme Jaubert vont effectuer des travaux pratiques au sein de notre institut dans le cadre de leur formation universitaire. « Ces étudiants vont contribuer à faire avancer nos recherches tout en acquérant de l’expérience pour leur thèse dans le cadre d’un institut de recherche » explique la chercheuse Raphaëlle Luisier qui les accueille dans son groupe.
Pouvez-vous présenter brièvement vos parcours ?
Maxime : J’effectue actuellement un master à l’EPFL en sciences de la vie où je travaille sur ma thèse dans le domaine de la vision par ordinateur.
Lena : Je fais un bachelor à l’EPFL où je suis en train d’accomplir un travail dans le domaine du machine learning avec pour objectif par la suite d’enchaîner avec un master.
Côme : Je suis étudiant en médecine à l’Université de Paris où j’effectue un master. Pour le moment je m’intéresse particulièrement à la science des données et au machine learning.
Sur quoi allez-vous travailler ces prochains mois ?
Maxime : À la suite des travaux de Raphaëlle Luisier et Colombine Verzat [ndlr, développeuse à l’Idiap] sur la sclérose latérale amyotrophique, je veux comprendre comment ça fonctionne, comment le modèle fait ses choix entre neurones sains et neurones malades. Pour ça je devrais trouver un moyen d’annoter automatiquement cette base de données de neurones.
Lena : J’ai pour objectif de concevoir des modèles de machine learning à partir de cette même base de données de neurones mise en place par Raphaëlle et Colombine.
Come : Je m’intéresse aux caractéristiques physiques et génétiques des neurones de cette base de données pour qu’on puisse ensuite les trier en sous-groupes, ce qui peut s’avérer utile pour exploiter ces données.
Qu’est-ce qui vous a décidé à faire un stage à l’Idiap en Valais ?
Maxime : Ce qui m’intéresse particulièrement, c’est le côté « ingénierie » des sciences de la vie. Quand j’ai vu l’annonce sur le portail des stages disponibles je n’ai pas hésité, car ça correspondait exactement à ce que j’ai envie de faire.
Lena : Je connais une amie qui a déjà travaillé à l’Idiap et elle m’a vraiment dit du bien de l’institut. Du coup, vu que Raphaëlle recherchait des étudiants, j’ai envoyé une demande de stage.
Côme : Je connais déjà le Valais car une partie de ma famille en est originaire et je passais mes vacances dans la région du Châble. Du coup c’était avec plaisir que j’ai saisi l’opportunité de travailler dans cette région.
Plus d’informations
- Groupe Genomics & Health Informatics
- Classer des neurones moteurs pour mieux comprendre la maladie de Stephen Hawking
En quoi consiste tes recherches et ton travail ici à l’Idiap ?
Depuis le début de mon année sabbatique, le plan était de collaborer activement avec le groupe Speech & Audio Processing, d'avoir des publications conjointes dans des conférences prestigieuses, et si possible, de collaborer avec d'autres groupes de recherche au sein de l'Idiap. Heureusement, cela s'est produit de la meilleure façon possible. J'ai collaboré avec Petr Motricek et Mathew Magimai-Doss, ainsi qu'avec Daniel Gatica-Perez, chef du groupe Informatique sociale. Mon travail se concentre principalement sur la mise en place de ce qu’on appelle un lexique mental qui peut servir à faire le lien entre troubles mentaux et leur détection grâce à une analyse combinant texte et discours oral. En juillet dernier, j’ai également été invité à travailler avec Petr Motlicek dans le cadre d’une collaboration avec la société Uniphore sur les technologies en lien avec la compréhension orale des langues. Travailler sur ce sujet est un véritable challenge, mais c’est également très motivant.
Quand as-tu eu l’envie de prolonger ton séjour à l’Idiap ?
Je ne sais pas s’il y a eu véritablement un déclic un jour, un événement en particulier qui m’a fait réaliser que je voulais rester ici au-delà de mon année sabbatique. Cependant je me souviens, quand j’ai commencé à travailler avec Petr Motlicek, j’ai pu me rendre compte des impacts réels que pouvaient avoir notre recherche et ses applications pour les entreprises et le monde de l’industrie. Au contraire, ce que je faisais au Mexique restait de la recherche fondamentale. J’apprécie également comme à l’Idiap, et en Suisse en général, les gens sont efficaces. Ils n’aiment pas perdre de temps et arrivent à se concentrer sur ce qui est important, aider et améliorer les projets sur lesquels ils travaillent. La pandémie et la naissance de mon enfant ont également conduit à m’imaginer rester en Suisse. À la fin de l'année dernière, Petr Motlicek et le directeur Hervé Bourlard ont décidé de m'accueillir en tant que chercheur associé dans le groupe Speech & Audio Processing, compte tenu de mes bons résultats, ce que j'ai accepté avec plaisir.
Qu’apprécies-tu particulièrement en Valais ?
J’apporte beaucoup d’importance à la qualité de la vie, qui est exceptionnelle. Un bon équilibre entre vie professionnelle et familiale, ça n’a pas de prix. J’apprécie aussi de pouvoir venir travailler en vélo ou à pied. L’unique chose où à laquelle je ne suis pas encore complètement habitué est la nourriture, qui est quelque chose du Mexique qui me manquera toujours, avec la famille bien sûr.
Plus d’informations
- Page personelle d’ Esaú Villatoro
- Groupe Speech & Audio Processing
Que ce soit pour ne permettre qu’aux adultes d’une famille de conduire ou pour adapter les réglages de conduite aux besoins spécifique d’un conducteur, la reconnaissance faciale est un outil prometteur pour l’industrie automobile. Les défis techniques pour embarquer cette technologie sont assez spécifiques : conditions d’éclairages restreintes, capacités de calcul par l’ordinateur de bord relativement réduites, résultat instantané et bien sûr haute fiabilité. Pour assurer une reconnaissance faciale fiable, les scientifiques du groupe de recherche Vie privée et sécurité biométrique de l’Idiap apportent deux contributions significatives. D’une part, ils proposent un outil de calcul « léger » basé sur la technique dite des réseaux de neurones. D’autre part, ils ont créé une base de données spécifique aux voitures pour améliorer la fiabilité des détecteurs.
Détecteurs infrarouges et base de données publique
Dans les conditions d’éclairage réduites d’un habitacle de voiture, l’utilisation de capteurs dans l’infrarouge proche est une des solutions pour obtenir de bonnes images du visage des occupants. Pour pouvoir analyser ces images de façon fiables, les scientifiques utilisent généralement ce qu’on appelle des réseaux de neurones artificiels. Cette approche est souvent gourmande en ressources de calcul. « Non seulement les tests montrent que nos nouveaux algorithmes sont fiables, mais ils sont aussi rapides et efficients en matière de ressources de calcul pour fonctionner en temps réel sur un dispositif de poche, tel qu’un smartphone, » explique Ketan Kotwal, chercheur au sein du groupe Vie privée et sécurité biométrique.
Pour s’assurer de la fiabilité de leur outil, les scientifiques ont constitué une base de données d’identifications véritables et frauduleuses en conditions réelles, c’est-à-dire dans l’habitacle d’une voiture tant à l’intérieur qu’à l’extérieur. Disponibles publiquement, ces données représentent plus de 5'800 vidéos de 40 personnes filmées dans différentes conditions et près de 1’800 tentatives frauduleuses d’identification via, par exemple, l’utilisation d’un masque en papier, en silicone ou encore avec une photo ou une vidéo sur un écran. « En plus de fournir un outil permettant de valider la vraisemblance d’un visage, nous avons développé en parallèle cette base de données pour le tester de façon encore plus approfondie et établir un nouveau standard dans le domaine, » précise Sébastien Marcel, responsable du groupe de recherche.
De nombreuses applications en perspective
Identifier le conducteur d’une voiture présente des avantages indéniables en terme de sécurité ou de personnalisation de l’expérience de conduite. Ces technologies embarquées offrent également un potentiel important pour d’autres applications. Il est possible de faciliter ainsi la gestion de l’accès à une flotte de véhicules, mais aussi d’imaginer un système de reconnaissance faciale servant à confirmer l’identité du destinataire d’une livraison effectuée avec un véhicule autonome. Autant de situations nécessitant des solutions fiables et abordables à l’instar des développements réalisés par les chercheurs de l’Idiap.
Plus d’informations
- Groupe de recherche en vie privée et sécurité biométique de l’Idiap
- Publications scientifique “Domain-Specific Adaptation of CNN for Detecting Face Presentation Attacks in NIR”
- Base de données publique
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Avec une vision commune et une alliance stratégique forte entre l'Idiap et l'EPFL, les deux institutions cherchent à nommer un nouveau directeur ou nouvelle directrice, prêt·e à relever les défis liés à la croissance prévue, en collaboration avec des partenaires académiques et industriels, un personnel permanent de scientifiques seniors reconnus mondialement, et le soutien d’une solide équipe administrative.
L'Idiap et l'EPFL encouragent la recherche interdisciplinaire et s'engagent à mener des avancées technologiques et à traduire l'innovation en nouvelles solutions. Le nouveau directeur ou nouvelle directrice de l'Idiap, également membre du corps professoral de l'EPFL devra :
- diriger et gérer l'Idiap afin de maintenir sa réputation scientifique et de renforcer son impact dans le monde, grâce à un engagement fort en faveur de l'excellence dans la recherche, l'éducation et le transfert de technologie,
- identifier les potentiels qui se démarquent et encourager les idées visionnaires, préciser les orientations stratégiques et aborder les questions dans les domaines scientifiques, technologiques et sociétaux actuels,
- initier un programme de recherche indépendant et créatif,
- en tant que membre du corps professoral de la Faculté Sciences et Techniques de l'Ingénieur de l'EPFL, participer à l'enseignement et au mentorat des étudiants de premier et deuxième cycles.
Le ou la candidat·e retenu·e se verra offrir un poste à l'Institut de génie électrique et microtechnique de l'EPFL. Il ou elle sera basé·e à l'Idiap à Martigny et enseignera sur le campus principal de l'EPFL à Lausanne.
Plus d'informations
- Formulaire de candidature en ligne
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Pour sa publication intitulée “Ergodic Exploration using Tensor Train: Applications in Insertion Tasks”, Suhan Shetty a reçu le prix Idiap de la meilleure publication. Dans cet article, il a démontré que les robots peuvent remédier à des capacités visuelles limitées par exploration tactile. Il a développé une stratégie de recherche rapide et efficace basé sur le contrôle dit ergodique, utilisé dans des tâches de manipulation qui requièrent l'insertion d'objets. Suhan fait partie du groupe de recherche Robot Learning & Interaction.
Parvaneh Janbakhshi a rejoint l’Idiap en 2018 en tant que doctorante et a reçu le prix Idiap de la meilleure étudiante. Durant son doctorat, elle a contribué de façon significative au domaine de l’analyse automatisée des désordres de la parole grâce à ses contributions novatrices. Ses publications ont été très bien reçues par la communauté, comme le montre les commentaires positifs des examinateurs et les retours positifs lors des conférences. Parvaneh fait partie du groupe de recherche Speeach & Audio Processing.
Plus d’informations
- Site internet de Suhan Shetty
- Groupe de recherche Robot Learning & Interaction
- Site internet de Parvaneh Janbakhshi
- Groupe de recherche Speeach & Audio Processing
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Comprendre les maladies neurodégénératives représente un défi constant pour la recherche et la médecine. Parmi ces pathologies, il y a notamment la sclérose latérale amyotrophique (SLA), maladie dont souffrait le célèbre physicien Stephen Hawking. Cette pathologie se caractérise par la mort progressive des neurones dits moteurs qui contrôlent les muscles, entraînant une paralysie. Comprendre le ou les processus responsables de la mort de ces neurones repose sur l’étude de milliers de paramètres qui ensemble définissent le statut sain ou malade d’une cellule. Dans ce contexte l’intelligence artificielle est un outil puissant qui permet de rapidement mettre en lumière des processus biologiques par l’analyse simultanée de milliers de mesures impossibles à effectuer par un être humain.
Une base de données de plus de 150'000 images
Pour comprendre ce qui arrive aux neurones, il faut des données, beaucoup de données. Rickie Patani et Jasmine Harley de l’institut Francis Crick à Londres, spécialisé dans les recherches dans le domaine médical, ont constitué une base de données unique, riche plus de 150'000 images de neurones moteurs. Ces images ont été réalisées grâce à la microscopie à fluorescence. Grâce à un jeu de couleur, cette technique permet de distinguer les différentes parties des neurones, comme le noyau et les dendrites. Les cellules ont également été soumises à différentes conditions de stress, par exemple en provoquant un choc thermique. En effet, il a déjà été prouvé que dans certaines conditions de stress, une cellule saine peut ressembler à une cellule affectée par la SLA.
Classer de façon intelligente pour reconnaître les neurones atteints
Cette base de données a servi à mettre en place un modèle développé à l’Idiap et utilisant l’intelligence artificielle basée sur la technique dite du deep learning. Ce modèle permet de distinguer si un neurone moteur est atteint ou non, grâce à l’analyse des facteurs liés aux différentes parties de la cellule. « Pour que ce soit efficace, il faut également qu’il y ait assez d’informations différentes dans le set d’images fourni, » détaille Colombine Verzat, ingénieure en développement à l’Idiap et co-autrice de cette publication.
Contrairement aux méthodes utilisées précédemment, ce nouveau modèle permet d’analyser directement les images pixel par pixel, sans devoir se concentrer sur une partie de la cellule ou ne retenir qu’une caractéristique précise, ce qui rend au final la méthode non biaisée. « Les outils qu’offre l’intelligence artificielle sont passionnants puisqu’ils permettent d'appréhender des masses de données considérables et d’en extraire des informations clés, des tâches qui surpassent le cerveau humain, » explique Raphaëlle Luisier, responsable du groupe de recherche Génomique et informatique de la santé.
Guider les futures recherches
L’idée est de tirer parti de la puissance de grandes bases de données d’images pour tester rapidement des hypothèses sur le fonctionnement de la maladie. Par exemple, aujourd’hui, les experts qui étudient la SLA savent que ce sont surtout certaines protéines dans la cellule qui sont des indicateurs si un neurone est atteint. Mais cette étude montre qu’une autre partie des neurones moteurs, les neurites, sont également affectées par la SLA. Cela pourrait orienter des recherches plus approfondies sur l’influence de cette structure cellulaire dans la maladie. L’objectif à terme est d’améliorer les connaissances sur cette maladie et de faciliter la découverte d’un traitement, qui n’existe pas à ce jour.
Plus d’informations
- Groupe Genomics & Health Informatics
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Avoir accès à un texte simplifié, disposer d’une traduction ou faire une évaluation en langue des signes, écouter une audiodescription, autant d’outils indispensables pour nombre de personnes. Malgré la multiplication des canaux de communication, inclure les personnes handicapées reste encore un défi. C’est pourquoi ce projet réunit plusieurs partenaires d’excellence, tel que l’Université de Zurich, la Haute école pédagogique spécialisée et, côté romand, l’Institut de Recherche Idiap et l’institut de recherche Icare.
Complémentarité des compétences
« A l’Idiap, nous sommes non seulement spécialisés dans le traitement du langage parlé, mais également dans le langage des signes. Dans ce projet, ces deux expertises seront utilisées pour développer des applications d’évaluation de la langue signée dans le cadre de méthodes d’apprentissage en ligne et d’audio descriptions, » explique Mathew Magimai-Doss, chercheur senior du groupe de recherche traitement de la parole. « Avec des outils de type apprentissage machine, par exemple, nous pourrions utiliser une approche plus directe pour simplifier des textes pour les personnes avec un handicap mental. Actuellement, les processus de simplification de textes impliquent de nombreuses règles itératives complexes, » ajoute Julien Torrent, Innovation Manager à l’institut de recherche Icare.
Au-delà de la recherche scientifique, il s’agît de développer des outils pouvant être utilisés de façon transversale sur plusieurs plateformes et répondant à différents besoins. Les applications vont de l’information en lien avec les dangers naturels à l’accès aux documents officiels. Pour y parvenir, il est par exemple nécessaire de pouvoir simplifier un texte pour le rendre compréhensible, tout en gardant son sens, ou encore de faire un sous-titre ou une audio description d’images. Autant de défis scientifiques et techniques.
Des partenaires publiques et privés pour implémenter les technologies
Loin de se borner à la recherche académique, le projet inclut plusieurs partenaires qui seront en charge de l’implémentation pratique des technologies développées. En collaboration avec la Fédération Suisse des Sourds, plusieurs acteurs fédéraux seront impliqués, dont le Bureau fédéral de l’égalité pour les personnes handicapées, Swiss TXT (en lien avec la SSR), l’Office fédéral des assurances sociales, l’Office fédéral de la santé publique, l’Office fédéral de la protection de la population et MétéoSuisse. L’assureur privé Zurich et la société autrichienne Capito qui réalise des versions simplifiées de textes sont également associés au projet. Le but ? Pouvoir communiquer les informations de première importance aux personnes en situation de handicap.
Le projet démarrera en 2022 et est prévu pour durer 4 ans sous l’égide de la nouvelle initiative Flagship d’Innosuisse, qui a pour objectif de soutenir l’innovation systémique. Il fait partie des projets retenus suite au premier appel en janvier 2021.
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- Groupe de recherche traitement du son et de la parole de l’Idiap
- Institut de recherche Icare
- Innosuisse Flagship Initiative
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Rares sont les personnes qui n’ont pas leur photo sur internet. L’utilisation de ces photos par les chercheurs et ou les concepteurs de logiciels de reconnaissance faciale pose de nombreux problèmes éthiques et scientifiques. « Pour éviter les biais, les chercheurs ont non seulement besoin d’un grand stock d’images très diverses, mais aussi équilibré en terme de genre, d’âge ou encore d’origine de la personne représentée, » explique Sébastien Marcel, responsable du groupe de recherche de vie privée et sécurité biométrique de l’Idiap. « C’est là toute la difficulté : ces stocks d’images sont rarement représentatifs de la diversité de la population et, lorsqu’elles le sont, il est souvent impossible de les utiliser pour un autre projet de recherche, conformément à la réglementation sur la protection des données. » Grâce au soutien financier de la Fondation Hasler, le projet SAFER va créer des visages de synthèse de personnes qui n’existent pas et pouvant servir à développer des outils de reconnaissance faciale éthique.
Open source et transfert de technologie
L’évolution du cadre législatif, notamment au niveau européen, et la réticence, même de la part des GAFA, à constituer des bases de données biométriques pour la recherche sont un réel défi. En incluant plusieurs partenaires et en menant les recherches de sorte à ce qu’elles soient ouvertes et reproductibles, le projet a pour ambition de créer une nouvelle référence scientifique. L’espoir est que cette approche puisse dans le futur également être transposée à d’autres domaines de la biométrie, telles que la reconnaissance vocale, les empreintes digitales, etc. et plus largement aux domaines utilisant l’apprentissage par ordinateur (machine learning).
Au-delà de sa dimension académique, cette démarche permet également d’intégrer au projet dès le départ un partenaire industriel, SICPA. La société jouera un rôle clé en testant, évaluant et utilisant les logiciels, les bases de données et les méthodes de générations de ces bases de données, développées conjointement par l’Idiap et l’Université de Zurich. Cette collaboration permettra d’assurer que les résultats des recherches sont non seulement transposables, mais aussi utilisables dans la pratique.
Prévu pour durer trois ans, le projet permettra d’engager un doctorant à l’Idiap et un autre à l’Université de Zurich.
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]]>Lonneke van der Plas a été promue professeure associée à l'Institut de linguistique et de technologie du langage de Malte. « Les chercheurs de l’Idiap et de l’Université de Malte ont des intérêts communs en matière de technologies du langage, explique Lonneke. Ils disposent de l'expertise pour développer des technologies au services des langues ayant peu de ressources, tels que le maltais, l'irlandais ou le suisse allemand. Ils prennent également part dans des projets se focalisant sur le développement de technologies adaptées à ces langues, par exemple pour labelliser des données les concernant. » Même avec des millions de locuteurs, certaines langues souffrent encore du manque de technologies qui leur sont dédiées, à l’instar des correcteurs orthographiques et grammaticaux. Ces manques peuvent créer des biais en faveur de langues dominantes comme l’anglais.
Au-delà des intérêts scientifiques communs, cette nomination pourrait renforcer les liens entre les deux institutions pour soumettre des projets de recherche au niveau européen. « C’est une excellente nouvelles pour l’Idiap qui a à cœur de développer ses réseaux académiques et d’avoir des collègues avec une charge académique, » explique le directeur de l’Idiap, Hervé Bourlard.
Plus d’informations
- Institut de linguistique et de technologie du langage de Malte
- Groupe de recherche Informatique, cognition et langage
- Dernières publications de l'Idiap et de l'Université de Malte sur les transferts entre langues
- Projet européen sur la réduction des inégalités technologiques
L’une fait un apprentissage d’employée de commerce au sein de l’équipe secrétariat et ressources humaines de l’Idiap, l’autre, un apprentissage d’informaticien au sein du groupe système et infrastructures. Nous les avons rencontrés quelques jours après leur débuts à l’Idiap pour faire connaissance.
Pourquoi faire votre apprentissage à l’Idiap ?
Mattéo : Après l’école pré-professionnelle, j’avais la moyenne pour pouvoir choisir entre différentes filières et je me suis finalement décidé pour l’apprentissage, parce que l’Idiap était l’option la plus intéressante. J’avais déjà entendu parler de l’institut et c’était plus attirant que de faire uniquement des cours théoriques à l’école.
Yana : C’est un peu par hasard que j’ai découvert l’Idiap. Une connaissance m’a transmis l’annonce, mais je n’étais pas sûre que cela me convienne comme c’est un institut scientifique et que les sciences ne sont pas mon fort. Mais après un stage au début de l’été, j’ai réellement découvert ce que faisait l’équipe et ça m’a beaucoup plu.
Comment s’est passé votre arrivée à l’institut ?
Yana : Sans suprises grâce au stage, le planning se fait petit à petit en fonction des cours. J’ai des cours d’économie, de comptabilité, de communication et de langues.
Mattéo : Je ne travaille pas encore trop sur l’ordinateur, car j’ai besoin de cours théoriques pour pouvoir passer à la pratique. Comme les horaires sont souples, je peux aider pour l’inventaire du matériel informatique en allant dans les bureaux quand les gens n’ont pas besoin de leur matériel.
Et pour la suite, comment voyez-vous les choses ?
Mattéo : D’ici quatre ans, je pense faire une maturité et pourquoi pas revenir, car j’ai du plaisir à venir travailler.
Yana : Je suis très motivée à venir travailler, je me verrais bien continuer à l’Idiap après mon apprentissage.
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Dans la continuité de ses nombreuses collaborations, incluant des projets de recherche et des cours de Master en biométrie, la nomination de Sébastien Marcel en tant que professeur titulaire à la prestigieuse école de Lausanne semble naturelle. Parmis les meilleures institutions en sciences criminelles, l’école de vaudoise garde sa place de leader en nommant un des meilleurs spécialiste en biométrie. « Je suis non seulement fier d’être professeur à l’Université de Lausanne, mais j’espère également que cela permettra d’augmenter le nombre de projet en collaboration avec l’Idiap, » explique Sébastien Marcel. « Ce rapprochement pourrait, par exemple, mener à la création d’un laboratoire conjoint en biométrie appliquée aux sciences criminelles. »
Droit et intelligence artificielle
L’Ecole des sciences criminelles faisant partie de la Faculté de droit, des sciences criminelles et d'administration publique de l’Université de Lausanne, il existe également un fort intérêt pour développer des collaborations dans des domaines plus larges, tel qu’intelligence artificielle et droit. « Bien sûr, les enjeux de sécurité liés à la biométrie sont un aspect de nos activités, mais il y a aussi des questions évidentes en lien avec la vie privée qui sont soulevées, » précise Sébastien Marcel. « Les données personnelles sont un sujet particulièrement d’actualité qui doit être traité autant d’un point de vue légal que technique. »
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- Ecole des sciences criminelles
- Groupe de recherche Biometrics security & privacy
« L’intelligence artificielle est un domaine très concurrentiel sur le plan des compétences, » explique Ghislaine Couvreur, CEO de Vima Link, à Martigny. « En tant que start-up, le Master AI nous permet d’attirer et fidéliser les talents, tout en bénéficiant d’un accès direct aux compétences et aux ressources scientifiques de l’Idiap. » Un point de vue partagé par Marco Scita, responsable de projet digitalisation au sein de l’unité Qualité du site de Merck Serono à Aubonne. « Dans le cadre du programme, les enseignants de l’Idiap sont autant des coaches pour notre étudiante que des consultants techniques. » L’échange s’avère profitable ayant abouti dans les deux cas à l’embauche des étudiants par leur entreprise formatrice.
Une collaboration gagnant-gagnant
En plus de l’accès privilégié aux talents, le programme de formation permet aux entreprises d’explorer leur potentiel d’innovation grâce aux données et à l’intelligence artificielle. Dans la cadre de la production très réglementée de médicament de Merck Serono, le suivi des normes est primordial pour assurer la qualité. « Les procédures, les règles et la compliance garantissent la sécurité du patient et les spécificités des produits sur le marché, mais parfois freinent l’innovation. Nous avions besoin d’un œil externe, académique, pour voir comment exploiter nos données. Grâce à notre étudiante et à l’Idiap, nous avons ainsi pu avoir des compétences véritablement au service de notre projet, contrairement à ce qui se fait avec un stagiaire classique, » explique Marco Scita. Le résultat : une application qui permet aux membres de l’unité Qualité de faire des recherches efficaces dans la masse des données historique en lien avec les normes qui réglementent la production et le contrôle des médicaments.
« Notre étudiant, qui deviendra dans très peu de temps notre employé, est vraiment génialissime, » s’exclame Ghislaine Couvreur. « Très engagé, il apporte autant de compétences professionnelles que personnelles. A mes yeux, il a dès le début été un employé comme les autres et il a été naturel de le faire participer à tous les ateliers qui touchent à la société, notamment sur le plan stratégique. Il a pris la complète responsabilité sur l’élaboration du modèle d’intelligence artificielle de l’affectivité basé sur l’analyse visuelle, audio et de compréhension du langage. De même, sachant les réglementations liées à l’IA qui se discutent au niveau européen et qui nous touchent particulièrement, notre étudiant a pris en main l’analyse de ces futures normes et nous a élaboré un plan à suivre pour assurer notre public du respect de l’éthique dans notre travail. »
Sélection de compétences techniques et humaines
Ces rencontres entre étudiants et entreprises sont possibles grâce au travail de présélection par l’Idiap, qui ensuite soumet les candidats à l’entreprise partenaire. « La liste fournie était vraiment bien et variée. Nous n’avons plus eu qu’à choisir notre étudiante sur la base de nos besoins internes, c’est-à-dire d’une approche orientée client pour pouvoir travailler dans un environnement de près de 120 personnes allant des managers aux techniciens. C’est notamment grâce à cela que le management est satisfait du potentiel technologique du projet, » conclut Marco Scita.
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]]>Si Alexa, Siri ou encore Google Assistant ne reçoivent pas de prix pour leurs performances, les scientifiques qui sont à l’origine des progrès qui ont permis, entre autres, l’émergence de ces technologies, peuvent être distingués par la médaille IEEE James L. Flanagan. En compagnie de con collègue Nelson Morgan, professeur de l’université californienne de Berkeley, le directeur de l’Idiap, Hervé Bourlard, est le premier Suisse à recevoir cette récompense. Ce prix lui est attribué en reconnaissance de ses nombreuses contributions dans le domaine du traitement de signal, notamment dans la reconnaissance vocale, exploitant les modèles statistiques et les réseaux de neurones artificiels.
En collaboration avec son collègue américain, le professeur Bourlard est devenu une référence pour son travail de pionnier dans la modélisation du signal de parole grâce à l’utilisation de modèles dits "de Markov cachés". Ces travaux ont ensuite été développés grâce à l’utilisation de l’intelligence artificielle, notamment avec des réseaux de neurones, de l’algèbre linéaire et des statistiques. Résultats de près de 40 ans de collaboration avec le Prof. Morgan, les contributions du professeur Bourlard représentent plus de 400 publications scientifiques.
Une reconnaissance de ses paires
« Il y a plusieurs années, l’Idiap a eu la chance d’avoir le professeur James Flanagan au sein de son conseil scientifique international. Recevoir aujourd’hui le prix qui porte son nom est un immense honneur tant personnel que pour l’institut, » explique Hervé Bourlard. Une distinction d’autant plus prestigieuse qu’elle émane de l’Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), la plus grande association professionnelle, qui regroupe des ingénieurs tant dans le domaine de la télécommunication que de l’informatique ou encore de l’électronique. L’IEEE est la référence dans son domaine.
Le prix sera remis à Hervé Bourlard et Nelson Morgan en mai 2022, lors de la conférence annuelle de l’association prévue à Singapour.
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- IEEE
- Page d'Hervé Bourlard
- Groupe de recherche Speech & Audio Processing
Des scientifiques de l’Idiap avec des titres académiques EPFL et donnant des cours à l’EPFL, un laboratoire sur le site de Lausanne, près de 50 doctorants enregistrés à l’EPFL et tous financés et travaillant à l’Idiap, et une histoire commune de 30 ans sont quelques exemples des liens qui unissent les deux institutions de recherche. Signé ce vendredi 25 juin à Martigny, le renouvellement de l’alliance stratégique pour la période quadriennale 2021-2024 renforce et approfondi cette collaboration. « Nous avons une longue histoire de collaboration fructueuse entre l'Idiap et l'EPFL, et je me réjouis de cette nouvelle étape que nous franchissons ensemble, » explique Martin Vetterli, président de l’EPFL. « Les domaines de recherche de l'Idiap sont très pertinents pour la société en général, et l'institut joue un rôle crucial dans le paysage suisse. »
« Avec le déploiement de la nouvelle stratégie de l’Idiap, soutenue par la Confédération, nous allons particulièrement mettre l’accent sur le développement de nouvelles technologies au service de la société et de l’économie grâce à une approche transversale de nos domaines de recherche, » précise Hervé Bourlard, directeur de l’Idiap. « La collaboration avec l’EPFL bénéficiera de cette dynamique nationale. » Un partenariat dont se félicite également Anne-Laure Couchepin, présidente de la Ville de Martigny et du Conseil de Fondation de l’Idiap : « L’excellence de l’Idiap et de l’EPFL positionne Martigny comme une ville leader dans les enjeux liés à l’innovation. C’est une formidable plus-value pour la ville. » Un soutien également apporté par le Canton du Valais.
Une collaboration sur les trois axes stratégiques de l’Idiap
Le nouvel accord renforce et précise les modalités de collaboration autour des trois missions de l’Idiap : la recherche, le transfert de technologie et la formation. Dans la recherche, les domaines d’intérêt mutuels sont mis à jour pour suivre l’évolution de la recherche. Dans le transfert de technologie, des activités communes autour de l’innovation seront entreprises, notamment en terme de collaboration entre les incubateurs EPFL Innovation Park et IdeArk. Finalement, dans la formation, les activités d’enseignement des doctorants de l’Idiap seront mieux comptabilisées.
Cette alliance stratégique couvre la période 2021-2024 et pourra être renouvelée à son terme.
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- Programme de recherche 2021-2024 (en anglais)
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Apprendre à extraire des informations sémantiques pertinentes d’une masse de données liées à des contenus composés de différentes modalités – audio, visuel, texte, etc. – est un véritable défi. La maîtrise de ce domaine, dit de l’apprentissage multimodal, et son application permettrait de décupler le potentiel de ce type de données. C’est ce qui motive l’ambitieux investissement que fait Octopeek pour continuer, dans le futur, à proposer des solutions toujours plus novatrices pour ses clients.
Depuis 10 ans, Octopeek accompagne notamment des grands groupes français et internationaux dans l’optimisation de l’exploitation de leurs données, grâce à l’intelligence artificielle et au big data. Fidèle à sa tradition d’investissement dans la R&D au service de solutions toujours plus innovantes, éthiques et responsables, l’entreprise annonce la signature d’un partenariat avec l’Institut de Recherche Idiap en Suisse, un des leaders mondiaux de l’intelligence artificielle et perceptive depuis 30 ans.
Cette collaboration permettra à Samy Tafasca, Data Scientist chez Octopeek, d’effectuer un doctorat au sein de l’institut de recherche sur le thème de l’apprentissage multimodal basé sur des données vidéo. Durant 4 ans, sous la supervision de Jean-Marc Odobez, Samy profitera des ressources de l’Idiap et du soutien de ses équipes de chercheurs pour mener à bien son travail.
La recherche, valeur clé de l’IA éthique et efficiente
« Chez Octopeek, la recherche est tout simplement le moteur de notre capacité à innover. Grâce à notre proximité de longue date avec le tissu académique et scientifique nous accompagnons continuellement les entreprises dans le déploiement de stratégies IA et Big Data efficientes et éthiques. La confiance dont nous honore l’Idiap est la preuve que les entreprises ont un rôle actif à jouer dans la révolution technologique induite par l’ère de la data », explique Mahmoud Zakaria, co-fondateur d’Octopeek. Preuve de cet enracinement, Mahmoud Zakaria, comme un tiers de ses collègues, est docteur en mathématiques et informatique.
De Centrale Supéléc au CNRS, et aujourd’hui avec l’Idiap, Octopeek entretient des relations étroites avec les acteurs de la recherche. « Ces liens nous apportent un avantage concurrentiel fort et nous guident dans nos axes de développement » précise Abdelkrim Talhaoui, co-fondateur d’Octopeek.
« L’intégration de ce partenariat se fera très naturellement à l’Idiap » relève Jean-Marc Odobez, responsable du groupe Perception & Activity Understanding. « La modélisation et l’analyse de données dites non-structurées, tel que des flux d’informations contenus dans une vidéo, est un domaine de recherche très actif et dans lequel l’institut Idiap a de fortes compétences. Samy suivra un cursus identique aux autres doctorants, et ses travaux et sa thèse seront publiés et contribueront à la recherche comme tout autre thèse » précise le chercheur.
Ce partenariat a été rendu possible grâce au travail de mise en contact réalisé par le Service de l’économie, du tourisme et de l’innovation (SETI) du Canton du Valais, en Suisse, en collaboration avec le Greater Geneva Bern area (GGBa), l’agence de promotion économique de Suisse occidentale. « Le SETI a notamment pour mission, en collaboration avec le GGBa, d’identifier les entreprises présentant un savoir-faire, un potentiel et des complémentarités avec notre écosystème. L’objectif visé est de favoriser la création d’entreprises et d’emplois à haute valeur ajoutée en Valais. Cette collaboration entre l’Idiap et Octopeek va précisément dans ce sens, et nous espérons naturellement qu’elle renforce à terme la présence de sociétés telles qu’Octopeek en Valais » détaille Dominique Luyet, case manager au SETI. « C’est un partenariat gagnant-gagnant. »
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- Octopeek
- Groupe de recherche Perception & Activity Understanding
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« Nous recommandons d’accepter la demande d’augmentation de budget sans conditions. » Ces mots du Conseil suisse de la science et de l’innovation font suite à l’évaluation du programme de recherche soumis fin 2019 par l’Institut de Recherche Idiap pour la période 2021-2024. Aujourd’hui, avec la signature de la convention avec le Secrétariat d’Etat à la formation, à la recherche et à l’innovation (SEFRI), l’institut va jouer un rôle de premier plan pour renforcer l’impact socio-économique des technologies en lien avec l’intelligence artificielle.
Un engagement fédéral, cantonal et municipal
L’augmentation accordée l’a été à condition que le Canton du Valais et la Ville de Martigny apportent un soutien proportionnel. Fidèles de longue date à l’Idiap, les deux partenaires se sont également engagés pour que l’augmentation soit effective. Au-delà de ces subventions publiques, les statuts de l’institut prévoient qu’au moins la moitié de son budget total provienne de fonds de recherche compétitifs (fonds européens, Innosuisse, Fonds National, etc.) et de projets industriels. Au total, le budget annuel de l’Idiap passera de 12 à près de 20 millions sur les quatre prochaines années. L’ensemble de ces moyens permettra d’engager les spécialistes nécessaires pour faciliter et augmenter le transfert de technologie vers l’économie et la société.
Cette stratégie se traduit par la définition de huit domaines de compétences liés à l’intelligence artificielle que l’Idiap veut renforcer pour augmenter son impact. Il s’agit du traitement de signal, de l’imagerie et de la vision par ordinateur, de la robotique et des systèmes autonomes, de l’apprentissage automatique (machine learning), de la parole et du langage, des interactions homme-machine, de la vie privée et de la sécurité, ainsi que de l’analyse de données et de l’informatique. « Pour maximiser notre impact sur les enjeux sociaux et économiques, nous voulons mettre l’accent sur le développement de technologies novatrices grâce à des groupes de recherches transversaux, » explique le Professeur Hervé Bourlard, directeur de l’Idiap.
Des emplois à haute valeur ajoutée pour plus d’impact économique
Pour développer la recherche et le développement de nouvelles technologies, l’Institut va poursuivre sa croissance et engagera près d’une soixantaine de personnes, dont la plupart sera en lien direct avec la recherche et le développement en intelligence artificielle. « Pour le canton du Valais, à l’instar de la HES-SO Valais-Wallis et de l’EPFL Valais Wallis, l’Idiap représente la réussite d’une politique de la recherche misant sur le développement de chaînes de valeur et la création d’écosystèmes basés sur la formation, la recherche et l’innovation. Des institutions telles que l’Idiap – reconnues au niveau national et international – contribuent ainsi de façon déterminante au développement et à la transformation digitale de notre canton, » se félicite le Conseiller d’Etat Christophe Darbellay, en charge du Département de l’économie et de la formation. Le rôle économique de l’Idiap se traduit également au niveau local, comme en témoigne Anne-Laure Couchepin, présidente de la Ville de Martigny. « L’excellence de l’Idiap positionne Martigny comme une ville leader dans les enjeux liés à l’innovation et entraînera certainement d’autres sociétés dans son sillage. C’est une formidable plus-value pour la ville. »
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- Programme de recherche 2021-2024 (en anglais)
- Rapport annuel 2020
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De son arrivée à Martigny en 2007, jusqu'en juin 2020, François Fleuret a mené le groupe de recherche en Machine learning. Il a alors été nommé professeur à l'Université de Genève. En plus de son parcours académique exemplaire, ponctué de nombreuses publications de premier plan, François a grandement contribué au développement de la réputation et au fonctionnement de l'Idiap. Il a ainsi supervisé de nombreux doctorats et organisé plusieurs conférences internationales à l'institut.
Pour maintenir ce lien et continuer à le renforcer, le collège scientifique de l'Idiap a décidé de nommer François Fleuret External Research Fellow. Une distinction décernée pour la première fois et qui souligne l'attachement des chercheurs à leur collègue. Ce titre lui permettra également de continuer à collaborer étroitement avec les chercheurs du groupe de Machine learning restés à l'Idiap. Au-delà des relations académiques, l'institut espère également que ces liens bénéficieront de l'esprit entrepreneurial de François Fleuret qui est l'inventeur de plusieurs brevets dans le domaine du machine learning et cofondateur de l'entreprise Neural Concept SA.
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]]>En Suisse, l'allemand standard, parlé en Allemagne, est dans une relation dite diglossique avec les dialectes suisses allemands, parlés dans les cantons suisses germanophones. L’allemand est ainsi utilisé dans un contexte social et politique particulier. L'allemand standard suisse, appelé « Suisse allemand » ou Schweizer Schriftdeutsch, est un mélange d'allemand standard et de la forme écrite de l'allemand officiellement employé en Suisse. Il est utilisé dans les livres, les journaux et toutes les publications administratives. Cependant, cet allemand standard suisse n'est pas parlé. Le fait d’écrire en suisse allemand n'est apparu que récemment (notamment via les logiciels de messagerie et les chats de discussions). Par conséquent, il n'y a pas de conventions orthographiques pour les variétés suisses allemandes.
La forme officielle du suisse allemand est différente de l'allemand standard à tous les niveaux d'analyse linguistique. C’est ce qu’on appelle des helvétismes. Le vocabulaire, la prononciation, l'orthographe et même la syntaxe changent. Les différents dialectes suisse allemands ont également leurs propres caractéristiques. Heureusement, le suisse allemand est la zone dialectale la mieux étudiée d'Europe centrale. Un système de transcription phonétique, appelé Dieth, est utilisé dans la plupart des récits scientifiques pour l'écriture des dialectes suisses allemands. Il utilise l'orthographe allemande standard comme point de départ, mais s'écarte là où elle est incohérente ou s’il manque des précisions concernant la description des différents dialectes suisses. En effet, la variation du dialecte fait que les mots sont prononcés, et donc écrits, différemment selon les régions. Pour établir l'identité d’un terme et de toutes ses variantes d'écriture, elles doivent être normalisées sous une forme unique.
La reconnaissance automatique de la parole (Automatic Speech Recognition) du suisse allemand est un défi considérable en raison du manque d'ensembles de données disponibles et de la variation régionale considérable décrite ci-dessus. À l’Idiap, en collaboration avec le groupe Swisscom AI, les chercheurs ont conçu une approche multi-dialectale de la génération de mots pour le suisse allemand afin d’étudier les variations existantes. Si le modèle mis en place rencontre un terme qu’il ne reconnaît pas, il ne sait pas s’il s’agît d’une variation d’un dialecte ou si c’est un mot qu’il ne connaît pas encore. Mais grâce à la base de données dont il dispose et qui contient les différents variants, le modèle apprend automatiquement à faire la distinction entre un terme tiré d’un dialecte ou un nouveau mot. De plus ce modèle arrive ensuite à le retranscrire en suisse allemand standard. Ces expériences réalisées à l’Idiap sur les données multi-dialectes suisses allemandes extraites de l'assistant vocal Swisscom TV box, indiquent une amélioration significative des performances de la reconnaissance automatique de la parole, en particulier pour les dialectes avec peu ou pas d'informations linguistiques.
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• Groupe Speech & Audio Processing
A l’heure où les terrasses ouvrent et où les jeunes veulent faire la fête, mesurer l’influence du contexte sur la consommation d’alcool de cette population est d’autant plus important pour comprendre les impacts des politiques sociales et sanitaires mises en place. Mais comment se baser sur des études reposant souvent sur des auto-évaluations ? « De telles données ont un degré de fiabilité relativement faible à cause du biais d’oubli, qui fait qu’on oublie les détails de sa consommation après quelques jours déjà, et du biais de désirabilité sociale, qui veut qu'une personne tende à sous-estimer l'intensité d'un comportement socialement reprouvé, » explique Florian Labhart, chercheur en santé publique associé à l’Idiap et principal auteur de l’article. Pour éviter ces problèmes, dans le cadre du projet Dusk2Dawn soutenu par le Fond national suisse, les scientifiques ont mis en place de nouvelles méthodes de collecte de données sur la consommation d'alcool et son contexte.
Les chercheurs ont utilisé des algorithmes qui permettent de déterminer le niveau de luminosité ambiante, le niveau sonore et le nombre de personnes. Le but était d’étudier si de telles mesures peuvent surpasser les auto-évaluations subjectives des participants pour pouvoir établir des corrélations fiables entre la consommation d’alcool et l’environnement dans lequel les participants se trouvent. Pour s’assurer de l’efficacité de cette approche, les scientifiques ont également demandé aux participants de décrire leur environnement et d’enregistrer des clips de 10 secondes, qui ont été ensuite visionnés et annotés par des assistants de recherche humains. Cette dernière mesure a permis de valider les résultats obtenus par l’algorithme. Pour préserver la confidentialité des participants, les recherches sont encadrées par diverses procédures éthiques.
Utiliser le smartphone de façon intelligente
Pour tirer le meilleur des données récoltées par l’app, les chercheurs les ont ensuite traitées à l’aide d’intelligence artificielle, notamment pour analyser l’audio et la vidéo. « Cette approche basée sur les capteurs du smartphone est non seulement novatrice, mais nous avons aussi démontré qu’elle produit des résultats fiables et pertinents. En effet, même si l'algorithme estime le niveau sonore comme plus élevé que celui évalué par les participants, la comparaison des différentes méthodes montre qu’elles sont corrélées entre elles de façon significative et sont associées de manière similaire avec la consommation d'alcool, » ajoute Florian Labhart.
L’étude montre que, dans les lieux privés, les environnements plus bruyants, plus fréquentés et plus sombres sont plus propices à la consommation d'alcool. Il en va de même dans les débits de boissons. Finalement, comme attendu, grâce à la comparaison avec les données annotées, les résultats ont montré que les estimations faites par les participants eux-mêmes sont parfois moins consistantes.
L’interdisciplinarité pour de meilleures politiques
Lancé en 2017, le projet Dusk2Dawn a pour but de fournir des outils et des informations utilisables par les responsables des politiques de santé publique, afin d’élaborer des stratégies de prévention de la consommation d’alcool chez les jeunes efficaces et basées sur des données scientifiques. « Cette publication illustre le potentiel des collaborations entre chercheurs en santé publique et en informatique pour améliorer les connaissances sur les circonstances de consommation d'alcool et sur les méthodes pour obtenir des informations pertinentes, » conclut Daniel Gatica-Perez, responsable du groupe de recherche Social computing de l’Idiap.
Plus d’informations
• Groupe Social Computing
• Projet Dusk2Dawn
• Article de PlosOne
En collaboration avec le Canton du Valais et UniDistance, l’Idiap a mis en place un programme unique combinant étude à distance et expérience en entreprise. Ce master en intelligence artificielle permet de répondre à un besoin de main d’œuvre non seulement au sein de l’institut, mais également chez ses partenaires industriels. Les entreprises souhaitant intégrer des outils faisant appel à l’intelligence artificielle, mais manquant de personnes qualifiées dans ce domaine, peuvent ainsi engager un.e étudiant.e qui sera soutenu.e par l’Idiap et ses chercheur.e.s reconnu.e.s. Les étudiants motivés à développer leurs compétences en IA peuvent donc intégrer le monde du travail et prendre part à plusieurs projets concrets.
Colombine a découvert l’Idiap grâce à ce master en IA. Après un diplôme en bioingénierie obtenu à l’EPFL, elle cherchait un poste correspondant à ses compétences et possédant l’aspect technique qu’elle souhaitait. C’est ainsi qu’elle a entamé le master en IA avec l’idée d’acquérir des compétences-clé qu’elle pourrait combiner avec ses connaissances précédemment acquises et qui lui paraissaient essentielles sur le marché du travail actuel. Elle a également pu directement utiliser ce qu’elle a appris dans un projet concret avec le groupe Biosignal processing à l’Idiap. Cette expérience lui a fait découvrir le fonctionnement de l’institut avec ses différents groupes de recherche, et lui a donné envie de poursuivre dans cet environnement après le master en tant qu’assistante de recherche dans le groupe de Genomics & health informatics. Ce choix lui a permis d’appliquer ce qu’elle avait appris durant son projet de master au niveau technique (Python, gestion de projet, reproductibilité) dans un autre projet lié à la biologie.
C’est durant ce stage qu’elle a compris qu’elle appréciait l’aspect technique lié à l’implémentation d’un projet de recherche et la mise en application des principes d’IA dans différents domaines. C’est donc tout naturellement qu’elle a fini par postuler pour rejoindre le groupe Ingénieur.e.s recherche & développement, où elle travaille actuellement. Colombine peut ainsi mettre ses compétences acquises pendant le master au service de différents projets de recherche de l’Idiap et de ses partenaires externes.
Olivier Bornet, responsable du groupe Ingénieur.e.s recherche & développement, se réjouit de la venue de personnes expérimentées au sein de son équipe : « Le master en intelligence artificielle a permis de former plusieurs ingénieur.e.s et d’autres vont suivre. Colombine est une ingénieure que nous connaissons et qui connaît l’institut et je suis ravi qu’elle ait pu rejoindre mon équipe. Ce programme nous permet de bénéficier de personnes directement opérationnelles et efficaces. »
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Olivia Mariani s’intéresse depuis longtemps déjà aux sciences du vivant et la recherche en biologie. Après un master en traitement d’images, travailler sur les images de microscopie s’est avéré être pour elle la suite logique. Elle revient pour nous sur son travail et ses années de recherche à l’Idiap.
Sur quoi as-tu travaillé dans le cadre de ta thèse ?
Le sujet de ma thèse se concentre sur le développement d’images du cœur du poisson zèbre. C’est un modèle animal très utilisé, car il est comme on dit microscopiquement petit, et transparent. De plus on peut l’étudier vivant et son cœur a des caractéristiques très semblables à celui de l’être l’humain. Généralement, quand on utilise un microscope pour l’étudier, on obtient des images par couches. Souvent il y a des déformations qu’on appelle des artefacts. Dans ce cas, il faut un microscope plus rapide, mais aussi plus cher, sinon on peut utiliser un logiciel qui assiste la machine. Cette seconde méthode permet d’obtenir de meilleures images et surtout utilisables pour étudier des processus biologiques fondamentaux comme les anomalies cardiaques ou la régénération tissulaire. Ainsi, dans le cadre de mes recherches, j’ai développé plusieurs méthodes de calcul numérique pour assembler une imagerie du cœur en mouvement et en temps réel. L’objectif étant que les laboratoires qui ont un microscope à scannage lent puissent obtenir de meilleures images sans devoir investir dans un microscope plus rapide. C’est donc plus avantageux et moins coûteux.
As-tu rencontré des difficultés en travaillant sur un tel sujet ?
Évidemment, il y a eu certains défis. L’apprentissage des outils tout d’abord. Avec une reconstruction numérique, on obtient des images de plusieurs capteurs, qui doivent ensuite être correctement assemblées pour avoir une image complète. Pour la reconstruction d’une séquence complète d’un battement cardiaque il faut également utiliser des images acquises sur plusieurs battements. Il faut aussi et surtout se faire l’œil et repérer quand une image est bonne. Il est possible de démontrer que la reconstruction numérique est réussie grâce à une simulation et l’utilisation d’un microscope plus rapide pour comparer les images. Heureusement, il y a un tel microscope à l’Idiap dans le laboratoire de Michael Liebling [ndlr : responsable du groupe Computational bioimaging et superviseur de thèse d’Olivia].
Quel est l’accomplissement dont tu es la plus fière avec cette thèse ?
Je suis très fière d’avoir participé à la création d’un outil qui sort du laboratoire. Au début, il n’existait pas de moyen utilisant ces méthodes de calcul pour effectuer des reconstructions numériques de l’imagerie cardiaque et, aujourd’hui, c’est un logiciel libre disponible sur le site internet de l’Idiap et tous ceux qui voudrait s’en servir le peuvent. Il reste bien entendu des choses à améliorer, comme la taille des données traitées et la précision dans les phases rapides du battement cardiaque, mais il est parfaitement applicable et fonctionne très bien pour un rythme régulier.
Comment définirais-tu tes années à l’Idiap ?
C’était vraiment chouette. Il y a plein de gens compétents et le matériel de pointe est directement disponible. De plus, l’assistance technique est très réactive et efficace. De même, si au quotidien on fréquente surtout les collègues se trouvant dans le même bureau ou le même étage, il y a des activités en extérieurs organisées par l’Idiap qui permettent de rencontrer et d’en apprendre plus sur ceux qu’on n’a pas l’habitude de croiser.
Plus d’informations
- Thèse d’Olivia Mariani – Computational methods for live heart imaging with speed-contrained microscopes
- Site internet d’Olivia Mariani
- Groupe Computational Bioimaging
Avez-vous déjà vu des erreurs grossières lorsque vous avez fait traduire un texte automatiquement sur Internet? En effet, jusqu’à maintenant la traduction automatique ne travaillait qu’à travers un modèle où chaque phrase était traduite de manière individuelle. Mais cette méthode n’est pas idéale pour traduire un document de manière véritablement cohérente. En effet, il existe des connexions linguistiques qui lient les phrases entre elles, et qui sont nécessaires pour comprendre le sens d’un texte. Ces connexions ne sont pas présentes avec un tel modèle qui amène une traduction incohérente avec beaucoup d’erreurs.
Dans le cadre de sa thèse à l’Idiap, Lesly Miculicich s’est concentrée sur ce phénomène afin de changer cette approche et de sensiblement améliorer la traduction automatique d’un texte, en incluant notamment l’importance du contexte et la notion de coréférence. Lesly a cherché à inclure ces notions dans la traduction automatique. « Un langage peut être considéré comme une séquence de mots, mais en interne il existe également une structure avec des connexions entre ces mots qui ne sont pas dans la même séquence. C’est ce qu’est définit généralement par la syntaxe et la sémantique d’un texte, » explique la spécialiste.
La méthode de la chercheuse consiste à se concentrer sur les mentions de ce qu’on appelle les entités, c’est-à-dire les noms et les pronoms. Ensuite d’évaluer à quel point il est efficace d’inclure une notion de coréférence entre ces mentions. Par la suite, elle propose d’inférer des connexions à long terme en incorporant un mécanisme dit “d’auto-attention” qui se focaliserait sur la déduction des liens entre le contenu d’une phrase et le reste du texte. De même, Miculicich prend en compte des représentations hiérarchiques où les mots, les phrases et les phrases n'ont pas la même valeur et aident à indiquer le véritable sens du texte. Ce nouveau modèle basé sur des informations contextuelles, et relatives au lien entre les phrases, permet à la traduction automatique de ne plus séparer un texte en une suite de phrases mais en le prenant comme un ensemble où toutes les informations présentes sont importantes et peuvent être liées les unes aux autres.
Les travaux de Lesly Miculicich peuvent permettre à une machine de comprendre le contexte d’un document par sa syntaxe. L’appareil pourrait même apprendre des concepts naturellement acquis pour un être humain comme la sémantique et le sens commun que nous utilisons quotidiennement et de manière inconsciente dans notre langage. « À l’avenir nous pourrions même imaginer que cette méthode permette de traduire automatiquement et parfaitement le contenu d’un livre entier, » conclut la chercheuse.
Plus d’informations
- Thèse de Lesly Miculicich - Discourse Phenomena in Machine Translation
- Site internet de Lesly Miculicich
- Groupe Natural Language Understanding
Aujourd'hui responsable du groupe de recherche sécurité biométrique et protection de la vie privée, Sébastien Marcel a développé durant deux décennies les compétences de l'Idiap en matière de biométrie, allant jusqu'à créer un centre dédié de renommée mondiale. Il revient pour nous sur son parcours unique.
Comment avez-vous rejoint l'institut ?
Je suis arrivé un dimanche de novembre 2000 à Martigny, où tout était fermé. Je ne savais pas où j'atterrissais, car les médias avaient parlé alors de terribles inondations qui frappaient le Valais. Heureusement, il n'en était rien à Martigny. Lors de mon doctorat effectué au sein d'un laboratoire de France Telecom, aujourd'hui Orange Labs, j'avais travaillé sur les réseaux de neurones artificiels appliqués à la reconnaissance des gestes en vision par ordinateur. Un sujet futuriste pour l'époque, dix ans avant la Kinect de Microsoft. Le responsable de ce laboratoire, qui n'était autre que le père de Ronan Collobert [ndlr, ancien chercheur de l'Idiap qui a co-developpé le logiciel de référence Torch], m'avait parlé de l'Idiap et m'avait aussi conseillé de demander à Joshua Bengio d'être mon juré de thèse à cause de la nature de mes travaux de recherche. Montréal, Joshua m'avait alors redirigé vers son frère Samy qui était... à l'Idiap. J'ai donc très naturellement aussi déposé une candidature à l'institut à la fin de ma thèse. C'est Hervé Bourlard – déjà directeur à l'époque – qui m'a alors invité à faire une présentation à l'institut. Une offre d'engagement a rapidement suivi.
Quels domaines de recherche avez-vous développé à votre arrivée ?
A mon arrivée, il n'y avait plus de spécialiste en vision par ordinateur. J'ai donc naturellement poursuivi les recherches de ma thèse pour les appliquer dans le cadre du projet européen BANCA, qui était dans le domaine... de la biométrie. Il s'agissait d'utiliser des techniques de réseaux de neurones artificiels pour la reconnaissance de visage. C'est ainsi que nos compétences en reconnaissance de visage se sont développées, notamment en collaborant avec l'équipe de machine learning de l'époque, dirigée par Samy Bengio, maintenant chercheur à Google Brain. L'attribution de nouveaux projets européens et l'implication dans IM2 financé par le Fonds national suisse de la recherche scientifique a consolidé cette première phase à l'Idiap.
L'étape décisive date de 2008 avec le projet européen MOBIO sur la biométrie mobile, dont nous avons assuré la coordination. Il s'agissait de faire de la reconnaissance biométrique de visage et de la voix sur téléphone mobile. Encore un sujet un peu visionnaire pour l'époque, car lors du dépôt du projet l'iPhone n'existait pas encore, alors qu'aujourd'hui la biométrie sur les téléphones est banale. L'équipe s'est ainsi constituée petit à petit. Dans la foulée, en 2010, nous avons créé le groupe de biométrie et nous avons décroché la coordination du projet européen Tabula Rasa qui se focalisait sur l'anti-spoofing [ndlr, les méthodes de prévention d'usurpation d'identité en biométrie]. Ce projet nous a assuré une grande visibilité, notamment auprès des entreprises, et a fait de nous des leaders dans le domaine.
Comment avez-vous fait pour faire de la recherche publique dans ce domaine où les entreprises privées jouent un grand rôle ?
Avec le projet Tabula Rasa, nous avons brisé une sorte de tabou. Le spoofing était un sujet de film d'espionnage, pas de recherches dont on parle ouvertement. Deux ans plus tard, en 2012, le projet européen BEAT, aussi coordonné par notre équipe, a joué un autre rôle important : celui de créer une plateforme offrant des outils open source robustes pour la biométrie. Le but était de créer un standard. C'est pourquoi, en 2016, nous avons aussi voulu créer le centre de biométrie, qui a pu prendre son essor grâce au soutien de l'Etat du Valais et de la Ville de Martigny qui ont cru dans le projet. Notre expertise a été rapidement reconnue, puisque nous avons obtenu l'accréditation FIDO [ndlr, un consortium international de référence] et Android pour certifier des systèmes biométriques selon leurs standards. Nous avons également intégré un centre de recherche coopératif américain, le CITeR. Aujourd'hui, nous peinons à suivre tant les besoins et demandes sont nombreux.
N'aurait-il pas alors été plus facile de mener ces recherches dans le privé ?
Certes, les opportunités dans le privé étaient nombreuses, mais je n'aurais probablement pas eu la même liberté d'action. Ma vision était une stratégie open source sur le long terme pour assurer la transparence et la reproductibilité des travaux. Ce chemin est fastidieux, car les mécanismes de financement de la recherche ne sont pas totalement adaptés, mais il est payant. Ce choix de carrière m'a permis de créer un standard. Par exemple, la base de donnée du projet MOBIO de 2008 est toujours utilisée aujourd'hui et beaucoup d'autres du projet Tabula Rasa également. De même, les outils développés par BEAT sont des références qui continuent d'être développées et mises à jour. Si les premières années n'ont pas toujours été faciles et qu'il a fallu parfois avoir du flair, cette liberté et cette possibilité de poursuivre sur le long terme font la différence à présent. Cette façon de faire n'aurait pas été possible ailleurs. Grâce à ses infrastructures et les opportunités qu'il offre, l'Idiap est un peu le meilleur des deux mondes, entre le public et le privé.
Et pour la suite ?
L'évolution se fait naturellement, par exemple avec des projets dans le domaine des deepfakes, mais aussi avec une dimension importante consacrée à l'enseignement. Pouvoir transmettre ce savoir et cette expertise grâce à des cours, notamment à l'Université de Lausanne, à l'EPFL ou encore avec le Master en intelligence artificielle de l'Idiap, est un autre investissement à long terme que permet l'institut.
Plus d'informations
- Groupe de recherche Vie privée et sécurité biométrique
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L’expansion se poursuit avec l’arrivée en Valais de quatre nouveaux chercheurs permanents. De plus, trois d’entre eux vont avoir la tâche de conduire de nouveaux groupes de recherche, afin que l’Idiap reste à la pointe de l’innovation et aux avant-postes des futurs enjeux dans la recherche internationale.
L’Idiap se félicite qu’Ina Kodrasi prenne la direction du nouveau groupe Signal Processing for Communication. Cette experte en traitement du signal continue ainsi son parcours dans notre institut où elle travaillait déjà comme chercheuse associée. L’Idiap a à cœur d’offrir à ses collaborateurs lorsque c’est possible une vision à long terme avec une mise en place de conditions optimales pour leur développement professionnel.
Aujourd’hui, les technologies dans l’IA sont peu transparentes et compliquées à comprendre. Le traitement opéré sur des données par les technologies de l’intelligence artificielle, tels que le machine learning ou les réseaux de neurones constituent souvent une boîte noire. Un des principaux enjeux du nouveau responsable du groupe Reasoning & Explainable AI, Andre Freitas, va donc être de comprendre les mécanismes existants au sein de l’intelligence artificielle et comment les algorithmes et les techniques amènent aux résultats désirés.
Continuer à évoluer là où l’Idiap s’est déjà imposé
L’institut est depuis longtemps réputé pour ses travaux sur le langage et le discours. Afin de renforcer d’avantage ses capacités dans ces domaines, Lonneke van der Plas va prendre en charge le tout nouveau groupe Computation, Cognition & Language. Cette experte en traitement du langage multilingue et en sémantique informatique continuera à approfondir avec l’Idiap ces vastes sujets dont les applications, telles que la reconnaissance vocale, sont présentes aujourd’hui dans le quotidien de beaucoup.
Les limites de nombreuses thématiques de recherche sont encore loin d’être atteintes, comme par exemple dans le cas du Machine Learning. Damien Teney et son groupe auront pour mission d’étudier et poursuivre les travaux sur ce sujet essentiel. Ce chercheur senior au Australian Institute of Machine Learning à Adelaide prend la succession de François Fleuret. Au cours de sa carrière, il a eu l’occasion de travailler avec la Carnegie Mellon University (USA), l’Université de Bath (UK) et l’Université de Innsbruck en Autriche.
L’Idiap se réjouit d’accueillir ces quatre talentueux chercheurs qui vont permettre à l’institut de renforcer ses capacités et préparer les innovations de demain. Cela tout en gardant à cœur les principes d’égalité des chances qui lui sont chères, en réussissant à respecter la parité dans ces engagements.
Plus d'informations
- Groupe Signal Processing for Communication
- Groupe Reasoning & Explainable AI
- Groupe Computation, Cognition & Language
- Groupe Machine Learning
Avec l’arrivée de nouveaux chercheurs à l’institut, le besoin de renforcer le lien avec notre communauté et nos partenaires augmente également. Depuis février, le service de communication bénéficie de l’aide de Maxime Bourlard. Nous l’avons rencontré pour une interview.
Pourquoi avoir rejoint notre institut de recherche ?
Je prévoyais de devenir journaliste, mais Durant mes études à l’Université de Neuchâtel, j’ai découvert à quel point j’apprécie la communication pour sa dimension humaine. Pour mon travail de master sur l’aspect genre dans les jeux vidéo en ligne, j’ai interviewé et suivi les membres d’une structure d’eSport suisse et j’ai eu l’opportunité de gérer les médias sociaux d’une autre équipe lors de tournois en ligne. Cela m’a aidé à prendre conscience à quel point j’apprécie de faire partie de l’organisation lorsqu’il s’agît de communiquer. Comme j’avais fait plusieurs stages d’été à l’Idiap – pour de la vérification de retranscriptions automatiques, de l’annotation d’images, ainsi que pour réorganiser la bibliothèque et aider lors de l’International Create Challenge – je savais déjà que cet environnement de travail me plaisait. C’était donc une évidence que de postuler lorsque l’occasion s’est présentée.
Quelles sont vos principaux atouts pour contribuer à notre institut ?
J’ai grandi avec les médias visuels et, autant durant mes expériences précédentes que durant mon temps libre, j’ai appris à utiliser les outils d’édition vidéo. Voyant le potentiel de l’Idiap en ligne, il y a beaucoup à faire pour renforcer la présence de l’institut sur les médias sociaux. Il y a tant à partager ! Par exemple, j’ai été abasourdi de voir que je faisais partie d’un groupe d’une quinzaine personnes qui commençaient le 1er février. C’est merveilleux de voir que malgré la situation les recherches scientifiques se poursuivent. Cela transmet un message d’espoir. J’aimerais pouvoir transmettre cette sensibilité personnelle à la communication scientifique.
A propos de cette situation particulière justement, comment se passe votre intégration ?
Grâce à mes stages précédents, j’étais familier avec la procédure d’arrivée à l’Idiap en temps normal, j’étais donc un peu préoccupé de voir comment ça allait se passer cette fois. Malgré tout, j’ai été heureux de voir que l’essentiel du support fonctionnait toujours. Tout s’est passé très facilement. La principale difficulté vient des obstacles pour communiquer directement avec les gens en raison de l’obligation du télétravail. C’est plus difficile de discuter librement lors des pauses café. J’attends avec impatience le retour à une vie de bureau normale. Quoi qu’il en soit, j’apprécie mon retour à Martigny où j’ai grandi. Même si la ville se développe, l’atmosphère reste familiale.
]]>Comme requis par la loi, grâce à nos financements publics, notre institut a été audité pour mesurer l’égalité salariale parmi nos employés. Les résultats ont confirmé qu’il n’y a pas de distorsion basée sur le genre et que les outils de suivi ont été correctement mis en place par la direction de l’Idiap. L’analyse externe a été conduite en septembre 2020 et ses résultats communiqués il y a quelques jours.
Le principal écart observé par l’étude est lié au fait qu’une majorité de postes de recherche sont tenus par des hommes à l’Idiap. Cette observation est malheureusement répandue dans de nombreux domaines de recherche compris dans les activités de l’Idiap. Pour contribuer à un environnement de recherche plus équilibré, l’institut ne travaille pas qu’à créer des bases de données scientifiques moins biaisées, mais encourage également les femmes en leur offrant des opportunités de carrières. Ainsi, parmi les quatre nouveaux chercheurs permanent recrutés en février 2021, la moitié était des femmes. Le programme de bourse féminine est un autre outil pour encourager la poursuite de carrières scientifiques.
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Gérer une flotte de véhicules électriques n’est pas chose facile. Les batteries nécessitent du temps pour être rechargées et leur autonomie restante dépend de nombreux paramètres, tels que la météo, les habitudes de conduite et les conditions de circulation. Disposer d’un modèle anticipant de façon fluide les temps de recharge est un réel avantage pour un réseau d’échange de batterie. Grâce à un soutien d’Innosuisse, la compagnie de location de e-scooter Mobi-Let collabore avec les chercheurs de l’Idiap pour y parvenir. Avec un scooter électrique équipé de capteurs à distance, ils ont pour but de développer et calibrer un programme de gestion de batteries. Le projet durera 6 mois et comprend un e-scooter basé à l’institut à Martigny.
« Puis-je atteindre ma destination ou combien me reste-t-il encore d’autonomie ? Ce sont quelques questions typiques qu’un usager aura en utilisant un véhicule électrique, » explique Huajian Qiu, étudiant dans le groupe de recherche d’Energie informatique. « La charge restante ne suffit pas pour répondre. La batterie durera plus ou moins longtemps selon le style de conduite, la température extérieure et, bien sûr, selon les particularités de la route. » Pour surveiller la batterie et ces éléments, les scientifiques utilisent différents capteurs embarqués, tels qu’un thermomètre, un hygromètre, un accéléromètre, un volt- et ampèremètre et un GPS. Grâce à l’internet des objets (internet of things IoT), ils ont accès aux données à distance. « Lorsque nous combinons notre modèle avec Google maps, nous pouvons estimer si une destination peut être atteinte à un moment donné, » ajoute Huajian Qiu.
Ces informations peuvent également améliorer la durée de vie des batteries grâce à une meilleure gestion de leur état de charge. La démarche permet ainsi des économies et diminue l’impact environnemental en donnant aux batteries une deuxième vie en mode stationnaire. Elles peuvent par exemple servir de tampon pour les unités en échange actif dans un réseau de stations indépendantes d’échange de batterie.
Confidentialité et autonomie
Pour calibrer leur modèle basé sur du machine learning, les chercheurs utilisent des données et des outils de visualisation. En général plusieurs cycles de batterie sont nécessaires pour apprendre le profil d’un utilisateur donné. Les capteurs doivent également être vérifiés pour s’assurer qu’ils fournissent des données utilisables et précises. « Durant cette phase de développement, nous devons récolter les données spécifiques à chaque utilisateur, » explique Jérôme Kämpf, responsable du groupe de recherche Energie informatique. « Bien sûr, pour des questions de confidentialité, ces données ne sont pas partagées et ne sont utilisées qu’au sein de l’institut. » Dans la phase suivante, durant le déploiement commercial, l’entreprise prévoit une solution permettant de rendre les données anonymes grâce à un partenariat avec la HES-SO de Sion utilisant l’outil appelé PrYv. « Le but est d’avoir un modèle permettant d’identifier le type de conducteur tout en respectant son anonymat. Le machine learning est le meilleur moyen d’y parvenir, » conclut Jérôme Kämpf.
Plus d’informations
- Groupe de recherche Energie informatique
- Mobi-Let
- Réseau d’échange de batteries
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Les applications qui font appel à la biométrie sont toujours plus nombreuses. Que ce soit pour vérifier l’identité de l’utilisateur ou valider un payement, les applications de nos téléphones s’appuient souvent sur nos données biométriques pour fonctionner. La robustesse et la fiabilité de ces applications dépend de la façon dont elles ont été développées. Pour s’assurer de leur sécurité, leurs fonctions biométriques doivent être contrôlées selon un standard commun. Comme toute certification, la valeur de celle proposée par Android repose sur l’évaluation par des organismes externes. Le Swiss Center for Biometrics Research and Testing de l’Idiap vient de recevoir son accréditation lui permettant de réaliser les évaluations demandées par Android.
Détection d'attaque biométrique via smartphone
Un domaine en constante évolution
Avec l’évolution permanente des technologies, la résistance des systèmes de sécurité basés sur la biométrie doit être constamment mise à jour. Une photo, une vidéo ou un masque ne doivent pas pouvoir être utilisés pour se faire passer pour une autre personne. La validation biométrique des applications devient ainsi un enjeu majeur pour établir des standards de sécurité.
Actif depuis 2014 grâce au soutien du Canton du Valais et de la ville de Martigny, le Centre de biométrie fait partie des rares laboratoires à être accrédités par Android. Cette compétence s’ajoute à l’accréditation de référence FIDO reçue en 2019. Le laboratoire biométrique de tests de l’Idiap dispose d’une salle dédiée, qui abrite du matériel d’acquisition des données, un banc d’essai, ainsi que des masques pour tester les attaques visant à berner les systèmes de reconnaissance faciale.
Plus d'informations
- Groupe de recherche Biometrics Security and Privacy
- Swiss Center for Biometrics Research and Testing
- Prérequis d'Android pour l'évaluation biométrique (en anglais)
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Les séries policières tiennent généralement le spectateur en haleine grâce à la recherche des différents indices qui permettent de résoudre le crime de l’épisode. Appels téléphoniques, courriels, entretiens font partie des éléments-clés pour résoudre un cas. En tant qu’humain nous sommes habitués à croiser ces différentes sources pour créer des liens et extraire de l’information pertinente. Mais qu’en est-il des ordinateurs ? En utilisant des technologies d’intelligence artificielle telles que l’analyse de réseau ou le deep et le machine learning, les chercheurs peuvent alimenter un programme informatique avec les mêmes éléments. Le but est d’apprendre à l’ordinateur à créer des rapprochements similaires. Financé par l’Union européenne et coordonné par l’Idiap, le projet Roxanne regroupe scientifiques, industriels et divers services de polices de 16 pays. Leur ambition est de développer des outils réalistes basés sur l’intelligence artificielle pour doper les enquêtes.
Dans les cas réels, le principal obstacle provident de la diversité des sources : enregistrements vocaux, messages écrits, images, vidéos, empreintes digitales… Mais également de la variété des support d’information utilisés par les différentes forces de l’ordre. Afin de concevoir et développer un outil flexible, les partenaires du projet souhaitent disposer d’un service aussi autonome que possible et évitant des composants interdépendants. Avoir des interfaces standardisées est également primordial pour un outil efficient.
L’architecture des technologies intégrées est basée sur un set d’outils développés par un groupe de partenaires. Ces derniers ont conçu une solution d’analyse de plusieurs sources grâce à un concept d’architecture générique qui permet de regrouper des programmes d’analyse multimédia et de les présenter dans différentes configurations basées sur une organisation générique commune. Cette approche offre une grande flexibilité en permettant de tester et de valider toutes les configurations nécessaires sur la même plateforme durant le projet.
Entraînement avec des séries policières et des cas non résolus avant une première diffusion
Lors du développement et du test de technologies d’analyse vocale, textuelle, vidéo ou de réseaux, il y a des contraintes éthiques et légales liées à l’utilisation de données provenant d’enquêtes réelles. Malgré tout, il existe des données déjà disponibles et pouvant être exploitées entièrement ou en partie pour le projet. Au rang de ces ressources de nombreux appels téléphoniques entre des interlocuteurs différents, plus d’un demi-million de courriels anonymisés et de retranscriptions de discussions téléphoniques, ainsi que des épisodes de la série américaine Les Experts. Chaque épisode consiste en une vidéo d’environ 40 minutes, d’un fichier audio et d’une retranscription. L’audio et la vidéo sont extraits des DVD de l’émission, alors que les retranscriptions ont été publiées par l’Université d’Édimbourg. Ces derniers contiennent également le rôle de chaque intervenant (suspect, meurtrier ou autre).
Il y a quelques jours, environ 80 participants se sont réunis à distance pour le premier test de terrain. Réussite, c’est première expérience a impliqué de nombreuses technologies, telles que la reconnaissance vocale, l’identification d’interlocuteur et de genre, la détection de mots-clés et de sujets, la reconnaissance d’entité ou l’analyse de réseau. Ces outils sont essentiels pour extraire de l’information pertinente des données. Par exemple la détection du genre de l’interlocuteur peut diminuer le nombre de suspects. Les premiers résultats fournis par les partenaires ont été incorporés dans un outil interactif d’analyse de réseau, capable d’afficher pour chaque nœud du dit réseau l’identité et le genre prédite par les programmes. Un tel dispositif peut aider les services de police à identifier les interlocuteurs impliqués dans une enquête criminelle.
Un important travail a également été requis par la Commission européenne pour répondre aux critères éthiques, ainsi qu’aux enjeux sociétaux et de respect de la vie privée. Le projet est ainsi régulièrement soumis à des évaluations et des contrôles. Suite à ces vérifications deux autres version de ce système seront mises à disposition des partenaires, une 2021 et l’autre en 2022.
Plus d’informations
- Projet Roxanne
- Groupe de recherche Audio & Speech Processing
En janvier 2019, jeune ingénieur chez Syngenta à Monthey, Edwin Kerouanton recevait un coup de fil alors qu’il faisait un arrêt sur une aire d’autoroute. Une proposition pour développer des outils à base d’intelligence artificielle à laquelle il disait oui sans hésiter. Quelques semaines plus tard, il redevenait étudiant tout en restant chez son employeur. Après 18 mois, avec neuf autres pionniers, il est sur le point de recevoir son diplôme de master en intelligence artificielle. La particularité de cette formation est de lier apprentissage théorique et réalisation d’un projet de l’entreprise. Exigeant, le cursus se déroule à 50% en emploi, le reste du temps étant consacré aux cours en ligne, aux exercices et aux examens. Machine learning, réseaux de neurones, programmation, tous ces sujets sont abordés dans les cours donnés par les chercheurs de l’Idiap. Le rôle de l’Institut va au-delà de l’enseignement, puisque chaque entreprise est accompagnée de façon personnalisée en fonction de son projet, par exemple d’industrie 4.0.
Identifier les besoins de l’entreprise
Responsable du groupe méthode de Syngenta, Hernan Aguiar a participé à une présélection de huit projets pouvant être développés en interne grâce à l’intelligence artificielle : du contrôle qualité, à l’optimisation de l’utilisation des ressources. « Après avoir évalué la faisabilité et les priorités en collaboration avec Edwin et l’Idiap, nous avons décidé d’un commun accord de travailler sur une tâche administrative a priori anodine : renommer des courriers électroniques et des documents pdf, » explique Hernan. « Réalisée par des collaborateurs jusqu’à présent, cette tâche est très chronophage – près de 350 heures par an –, source d’erreurs potentielles, et est pourtant indispensable pour assurer la traçabilité de nos opérations et les livraisons de matière première, assurées par près de 180 fournisseurs, » ajoute Pascal Saudan, spécialiste assurance qualité du site de production.
La première étape pour assurer le succès du projet a été de comprendre les besoins des utilisateurs. « C’est important pour le travail de l’ingénieur et ce l’est encore plus pour implémenter l’intelligence artificielle dont la qualité repose sur l’utilisation de données pertinentes, » précise Edwin Kerouanton. « C’est pourquoi j’ai passé beaucoup de temps avec mon collègue Pascal Saudan, qui a pu aussi préciser les besoins au fil de nos discussions. »
Optimisation et transversalité pour des économies d’échelle
Aujourd’hui, le temps passé à cette tâche administrative a déjà diminué de 60%. A terme l’objectif est de moins 80%. « Grâce à cela, nous disposons de plus de temps pour pouvoir réaliser les autres tâches plus importantes, » se réjouit Pascal Saudan. Un autre avantage est de pouvoir exporter ces méthodes dans d’autres départements, voire même sur d’autres site du groupe. « Économie d’énergie et de matières premières, maintenance prédictive, optimisation du temps, les données sont là. Il nous appartient maintenant de les exploiter avec ces nouveaux outils, » conclut Hernan Aguiar.
Si la plupart des entreprises pourraient tirer profit de l’intelligence artificielle, identifier les données disponibles et la façon de les exploiter pour y parvenir représente un réel défi. « Grâce à notre expérience, nous accompagnons nos partenaires pour leur permettre de mettre en œuvre un projet qui répond à leurs besoins et à leurs ressources, » explique Joël Dumoulin, responsable du transfert de technologie de l’Idiap. Un suivi personnalisé qui a contribué au succès du projet d’Edwin Kerouanton chez Syngenta et a incité l’entreprise à réitérer l’expérience en embauchant un deuxième étudiant-employé.
Plus d’informations
- Master en intelligence artificielle en entreprise
- Site Syngenta à Monthey
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Répondre aux questions de clients dans un centre commercial. Une activité banale et pourtant… pour qu’un robot puisse l’effectuer correctement, il doit pouvoir comprendre les questions qui lui sont posées, mais pas que. Afin de mener une conversation sans confusions, le robot doit être capable de détecter les personnes qui l’entourent, de distinguer celles qui s’intéressent à lui, celles qui parlent, séparer celles qui discutent entre elles de celles qui s’adressent à lui ou encore de vérifier si elles sont attentives. « Le but est de pouvoir développer des algorithmes qui analysent les signaux audio et vidéo captés par le robot pour en extraire les éléments de communication non-verbaux, » explique Jean-Marc Odobez, responsable du groupe de recherche Perception et Compréhension de l’Activité à l’Idiap. Permettre au robot d’interagir avec les humains dans des lieux du quotidien est un défi supplémentaire. C’est dans un centre commercial, à deux heures de route d’Helsinki, que chercheurs valaisans et européens ont testé et affiné leurs technologies. Grâce aux travaux de l’Idiap, l’expérience a montré que dans la vidéo captée par le robot, il est possible de reconnaître et de distinguer rapidement les interlocuteurs dans des conditions réelles d’éclairage.
Reconnaître un interlocuteur dans le temps et philosophie open source
« La confusion entre une personne et une autre est l’un des principaux écueils techniques à l’utilisation de robots dans l’espace public, où les interlocuteurs sont nombreux. Une seule erreur et le robot perd l’historique de la conversation pour recommencer l’interaction du début ou continuer la conversation avec un autre, » détaille Jean-Marc Odobez. Pour évaluer et améliorer les performances du robot, les chercheurs ont enregistré de nombreuses interactions en conditions réelles. Ils ont ensuite créé une base de données où chaque interaction est décrite : qui l’interlocuteur regarde-t-il, à qui parle-t-il, etc. Finalement, les images des mêmes interactions ont été analysées par l’algorithme et le résultat a pu être comparé permettant d’affiner les algorithmes. Unique dans le domaine de l’interaction robot-humain, cette base de données ainsi que les algorithmes ont été mis à disposition de la communauté pour pouvoir évaluer les progrès futurs dans le domaine et font l’objet d’une publication et présentation dans le cadre de la conférence IEEE RO-MAN 2020 spécialisée dans ce domaine.
Des algorithmes multimodaux et qui apprennent avec moins d’informations
Le robot doit être capable de distinguer la voix humaine du bruit environnant et de la localiser. Ceci lui permet de tourner si nécessaire la tête vers la personne qui parle pour pouvoir ensuite mesurer la direction de son regard et déterminer si elle s’adresse à lui. La communication orale est donc essentiellement multimodale, impliquant bien plus que le seul contenu vocal. L’idiap se spécialise en particulier dans l’analyse multimodale. « Grâce à l’utilisation combinée de la vision et de l’audition, la fluidité et la continuité des échanges est bien meilleure, » explique l’ingénieur recherche et développement qui était en charge de suivre le robot à distance durant les trois mois de test grandeur nature en Finlande.
Une des prouesses de cet essai est liée au bon taux de réussite pour reconnaître et maintenir l’interaction avec les interlocuteurs. Pour y parvenir, les chercheurs de l’Idiap ont mis au point des techniques d’apprentissage avec des données dites faiblement étiquetées. « Habituellement, il faut fournir à l’algorithme un très grand nombre de données audio ou vidéos avec beaucoup d’informations associées pour que l’apprentissage automatique puisse se faire. Mais collecter ces informations automatiquement est difficile et leur annotation manuelle est fastidieuse et coûteuse, » précise Jean-Marc Odobez. Réduire ces besoins en annotation est donc capital. Par exemple, pour apprendre à localiser d’où proviennent des sources sonores, il faut normalement enregistrer un ou plusieurs sons et annoter où se trouve chaque source. Le nouvel algorithme ne nécessite que d’indiquer le nombre de signaux sonores, pas leur localisation, ce qui est beaucoup plus aisé.
Plus d’informations
- Groupe de recherche Perception et Compréhension de l’Activité
- Projet Mummer H2020
- Conférence IEEE RO-MAN 2020
- Mummer Results in Brief article on CORDIS (en anglais)
Du 8 avril au 10 mai 2020, en pleine période de semi-confinement imposée par le Conseil fédéral en raison de la pandémie de coronavirus, des chercheurs du groupe de recherche de d'informatique sociale de l’Institut de recherche Idiap, en partenariat avec le Laboratoire de sociologie urbaine (LASUR) et du Laboratoire des relations humaines-environnementales dans les systèmes urbains (HERUS) de l’EPFL et l’Institut de Psychologie de l’Université de Lausanne, ont diffusé en Suisse sur les réseaux sociaux et au sein de différents canaux un questionnaire en français, allemand, italien et anglais sur les nouvelles adaptations de vie des habitants. Leur objectif? Evaluer leurs conditions de vie professionnelle et personnelle et construire de meilleures stratégies de solidarité à l’avenir. Les résultats de l’enquête viennent d’être publiés sur le site: www.coronacitizenscience.ch
Le questionnaire a récolté 6919 réponses, un succès qui permet aux chercheurs d’en tirer beaucoup d’enseignements. Des entretiens semi-directs menés auprès de 60 personnes et la participation de 216 personnes à l’application mobile «Civique», une option offerte à la fin du questionnaire, complètent ces données. L’application permettait aux habitants de prendre part de manière plus active, et à plusieurs semaines d’intervalles, au projet de recherche. Ils ont partagé par exemple leur vécu personnel et des photos de leur lieu de vie, métamorphosé petit à petit par le télétravail et l’école à la maison.
En parallèle, cinq groupes de discussion, les «Citizen Think Tanks» ont été mis en place après la période de semi-confinement. Cinq groupes de six à dix personnes, issues de la société civile, ont élaboré des scénarios d’avenir «post-covid» souhaitables ou probables au sujet des thématiques suivantes: le logement, la mobilité, le tourisme, la gouvernance digitale et l’économie locale.
Adapter son logement
Selon le questionnaire, 55% des sondés se sont retrouvés en télétravail et 40% ont cohabité avec au moins une personne en télétravail. Si seuls 8% des répondants ont indiqué manquer de confort dans leur logement, sa réorganisation et son adaptation aux recompositions du ménage et de la vie professionnelle ont représenté le défi le plus largement partagé. De manière générale, l’idée d’un télétravail généralisé sur une longue durée n’était pas souhaité.
Les femmes péjorées
Force est de constater que de nombreuses inégalités de genre sont survenues ou ont été amplifiées durant cette période. Ainsi, alors que seuls 3% des répondants au questionnaire ont indiqué avoir perdu leur emploi, 70% d’entre eux étaient des femmes. Les femmes estimaient également en majorité que leurs conditions de travail étaient plus difficiles, une grande partie de ces répondantes exerçant dans le secteur médico-social, plus exposé aux risques d’infection. Les personnes travaillant dans ce secteur sont celles qui se sont senties les plus utiles durant la crise, mais également celles qui auraient souhaité le plus souvent recevoir une compensation pour leur travail, sous forme de jours de récupération, de congé ou à travers un soutien financier.
En outre, une femme sur deux a indiqué avoir été en charge exclusive de l’école à la maison, contre un homme sur dix. De manière intéressante, une part plus importante d’hommes que de femme déclare partager cette tâche. «Les hommes peuvent avoir eu l’impression de prendre en charge les devoirs scolaires, ou de l’avoir fait plus souvent qu’avant, sans que cela coïncide avec le ressenti de leur conjointe ou à une répartition effective», précise Laurie Daffe, postdoctorante à l'EPFL, soulignant qu’un tel cas de figure revient souvent en sociologie du genre, qui a notamment mis en évidence le poids différencié de la «charge mentale» entre hommes et femmes.
Enfin, les jeunes actives diplômées sont celles qui ont le plus déclaré devoir assumer trop de tâches domestiques. «Cette catégorie a tendance à se montrer plus attentive à la répartition des tâches dans le couple, mais ce résultat peut aussi provenir du fait que les classes supérieures ont plus souvent recours au travail domestique rémunéré en temps normal», analyse Garance Clément, postdoctorante à l'EPFL. «Ce sont cependant bien ces travailleuses domestiques, qui ont souvent perdu leur source de revenus durant la crise, qui ont été les plus pénalisées.»
Nouveau modèle de société
L’étude visait également à dessiner de nouvelles perspectives sociétales à travers une participation active des sondés. Ceux-ci ont ainsi formulé le désir de réinvestir leur vie de quartier et leur voisinage, afin de construire un réseau de solidarité en cas de nouvelle crise. L’envie de revenir à plus d’autosuffisance alimentaire à l’échelle de la Confédération et de renforcer les circuits courts a aussi été formulée. Sur l’application mobile, la fermeture des frontières pour prévenir les contagions était l’option considérée comme la moins désirable.
Comme l’ont montré d’autres études menées lors du confinement, en termes de mobilité, le désir de réduire les déplacements automobiles et les déplacements dans le cadre du travail ont été plébiscités. Une évolution qui dépend notamment de la flexibilité des employeurs, selon les sondés. «Lors de l’élaboration des scénarios de mobilité, nous avons aussi relevé une tension entre d’un côté la volonté d’aller vers un modèle de société qui valorise d’autres modes de transports que la voiture individuelle et, de l’autre, la crainte que les transports en commun soient délaissés par peur des contaminations», relève Laurie Daffe.
A noter enfin que pour contenir la propagation de la maladie, les enquêtés se prononcent en faveur d’une faible emprise des technologies sur leurs activités quotidiennes, privilégiant plutôt l’auto-responsabilisation et la prise de contact directe avec l’entourage en cas d’exposition à la maladie.
Tension
«De manière générale, nous avons observé chez les répondants une tension entre d’un côté l’envie d’un changement sociétal, d’un virage écologique et d’un réinvestissement du local, et, de l’autre, un regard plutôt désabusé sur l’avenir», résume Garance Clément. «Les gens sont à la recherche de moyens d’action collectifs pour traduire ces espoirs en réalisations concrètes, car ils ne sont pas entièrement convaincus que les autorités publiques seront en mesure de changer complètement la donne.»
Auteur: Sandrine Perroud
]]>Si vous êtes un homme blanc, les algorithmes seront généralement performants pour reconnaître votre visage. En revanche, les taux de réussite diminuent dès lors que vous êtes une femme ou une personne à la couleur de peau différente. Ces biais ne signifient pas que l’intelligence artificielle est programmée pour être discriminante. Ils viennent du fait que les programmes utilisés sont entrainés à reconnaître des visages grâce à des bases de données d’exemples qui ne sont pas représentatifs. Pour pallier cette inégalité et améliorer la sécurité des systèmes de reconnaissance faciale, le groupe de recherche Biometrics Security and Privacy crée une nouvelle base de données plus fiable. Cette démarche s’inscrit dans le cadre d’un partenariat avec une entreprise active dans le domaine de la sécurité.
Ethique et confidentialité
« Habituellement, ce genre de travail d’annotation d’images – pour produire une métadonnée telle que par exemple le genre ou couleur des yeux – est sous-traité sur des plateformes en ligne de partage de travail, comme Amazon Mechanical Turk (MTurk), » explique Sébastien Marcel, responsable du groupe de recherche. « Chacun peut y réaliser une petite part du travail contre une petite rémunération. Outre l’uberisation du travail qui en résulte, cela pose des problèmes de confidentialité. » En effet, la base de données créée à l’Idiap est réalisée à l’occasion d’un projet avec un partenaire industriel. Pour des questions de sécurité, l’accord conclu spécifie que les données ne peuvent pas être distribuées et doivent rester en interne.
La fiabilité contre les biais
Dans un bureau à l’Idiap, ils sont quatre devant leurs écrans à comparer des séries d’images pour les valider. « Le plus difficile, c’est de rester concentré, » lance Magali. « Pour y parvenir, il faut souvent faire des pauses, » ajoute Josselin. « Chaque heure, » précise Oriane. A raison de huit heures par jour, durant une ou deux semaines, chacun apporte sa pierre à l’édifice. Un travail de longue haleine, très demandant. « C’est parfois difficile avec certaines photos ou certain types de personnes, » explique Léo.
Le coût d’un tel travail est important, de l’ordre de 20'000 francs. Les jeunes découvrent ainsi l’Idiap et les enjeux de l’annotation d’images tout en étant rémunérés à 20 francs de l’heure. Le même travail proposé par des sociétés étrangères privées peut être jusqu’à 20 fois moins cher. « Le fait de réaliser nous-mêmes ce travail nous permet aussi de vérifier de façon plus rapide la qualité de notre base de données, » précise Sébastien Marcel. « Plus une base de données est "propre", plus le résultat de l’apprentissage automatique du programme sera fiable. »
Plus d’informations
- Groupe de recherche Biometrics Security and Privacy
- Swiss Center for Biometrics Research and Testing
Ragip, Nazifa et Nazmije ont pour mission de s’occuper des locaux de l’Idiap pour que tous s’y sentent bien. Après quelques semaines leurs collègues apprécient déjà leur travail. Nous avons donc décidé de les suivre pour connaître leurs secrets.
Comment avez-vous fait pour que votre travail soit aussi vite remarqué?
Ragip : Nous avons eu la chance de pouvoir commencer à travailler dans un bâtiment vide à cause du confinement lié à la pandémie. Cela m’a permis de nettoyer les moquettes avec du gros matériel. Ensuite, le contrat de maintenance avec l’entreprise s’est terminé et j’ai pu engager mes deux aides début juin.
Nazifa & Nazmije : Nous avons aidé à faire le reste du nettoyage des bureaux à fond. Il a fallu tout désinfecter. Nous avons aussi installé des poubelles fermées dans les bureaux et des corbeilles pour le recyclage du papier.
Connaissiez-vous l’Idiap avant de postuler?
Ragip : Oui, j’ai été dans la politique à Martigny pendant douze ans, alors je connais beaucoup de ce qui se passe dans la ville. J’ai toujours vu l’Idiap comme un endroit exclusif, à la pointe de ce qui se fait. Alors quand j’ai entendu qu’il y avait une place à pourvoir, j’ai sauté sur l’occasion et j’ai tout de suite postulé. Le plus difficile, ça a été d’attendre la réponse après mon entretien ! Pour la petite histoire, j’ai travaillé dans le bâtiment avant que l’institut n’y soit. Il y avait par exemple une discothèque au sous-sol du côté hôtel.
Nazifa & Nazmije : Non, pas particulièrement, mais nous avons été très bien accueillies. C’est Ragip qui nous a proposé de le rejoindre pour y travailler.
Quelles sont vos missions à l’Idiap?
Nazifa & Nazmije : Le matin, nous nettoyons la machine à café et nous contrôlons tous les bureaux. Ensuite nous nous occupons des toilettes. C’est beaucoup de travail pour que tout soit propre à chaque étage. Nous sommes aussi parfois chargées de nettoyer les studios de l’Idiap quand l’un d’eux se libère.
Ragip : Nous faisons le travail tous les trois, car c’est beaucoup de boulot et nous travaillons plus vite ensemble. J’espère aussi que nous aurons bientôt le temps de nous attaquer à la cuisine de la cafeteria. Il y a de quoi faire : tout vider et tout récurer à fond. L’Idiap est une maison qui mérite d’être propre et qu’on s’y sente bien.
]]>Face aux milliards de tweets, d’articles en ligne, de vidéos partagées, il est indispensable d’avoir un algorithme qui les analyse automatiquement. Débusquer le contenu douteux devient alors plus facile. Les technologies en charge de ce travail sont basées sur l’intelligence artificielle. En plus d’être souvent opaques quant à leur fonctionnement, ces outils se basent sur l’analyse préalable de nombreux exemples leurs permettant d’apprendre à distinguer les contenus fallacieux. Mais avec la diversité des médias – vidéo, texte, image – le travail se complique et l’intégration de la dimension éthique devient essentielle et ne peut reposer seulement sur l’approche des entreprises privées, principalement les GAFAM. Le projet européen AI4MEDIA a pour but d’assurer une approche transparente et éthique. Pour réaliser ce travail, un consortium de 30 partenaires, experts dans le domaine, s’est créé. L’Institut de Recherche Idiap et la HES-SO Valais-Wallis sont les deux seules parties prenantes suisses.
Compréhension et confiance
Le groupe de recherche d’informatique sociale de l’Institut de Recherche Idiap va apporter une expertise cruciale : l’évaluation de la compréhension et de la confiance à l’égard des technologies basées sur l’intelligence artificielle. « Que ce soit un individu ou une organisation, un utilisateur doit pouvoir faire confiance aux outils qu’il utilise, » explique le professeur Daniel Gatica-Perez, responsable du groupe. « Cela implique que la technologie doive être transparente par rapport à son origine et son fonctionnement. De la sorte, l’utilisateur peut réellement juger de sa fiabilité. » Le groupe de recherche du professeur est actuellement impliqué dans une étude au sujet de la confiance dans les médias avec le soutien de l’organisme suisse Initiative for Media Innovation, ainsi qu’une autre étude nationale sur l’impact psycho-social du confinement lié au COVID-19. A cette fin, ils utilisent une application dont la plateforme a été développée à l’Idiap.
Un enjeu aussi crucial que dans le médical
« La production médiatique semble plus facile d’accès et d’utilisation que les données médicales, mais l’analyse automatisée demande autant de travail dans les deux cas, » avertit le professeur Henning Müller de l’Institut de recherche en informatique de gestion de la HES-SO Valais-Wallis. « Lorsque nous développons un algorithme, les contraintes sont autant éthiques que techniques, » ajoute-t-il. « Le but n’est pas de produire un outil de censure, mais de vérification du contexte. » Grâce au caractère européen du projet, l’intégration de multiples sources, de différentes langues et cultures, permettra de dissiper au mieux les possibles biais. Ainsi, il serait par exemple imaginable de proposer une sorte de label certifiant la qualité des informations d’un site internet, à l’instar de ce qui se fait dans le domaine médical. « L’objectif est d’offrir une intelligence artificielle avec une touche humaine, plus centrée sur nos besoins, tout en maintenant les standards de qualité et de fiabilité de la production de contenus multimédias. » conclut le professeur Müller.
Plus d’informations
Si un relevé d’empreintes digitales constitue souvent un bon moyen de sécurisation, en milieu hospitalier, cette méthode présente des problèmes d’hygiène évidents. La technologie de la reconnaissance des veines présente l’avantage de pouvoir se faire sans contact. L’identification des personnes se fait grâce à la forme du réseau veineux de la main, qui est également propre à chaque individu. La photographie des veines est possible à distance grâce à l’imagerie dans le domaine du proche infrarouge. Le défi du procédé est de répondre tant aux besoin des utilisateurs, notamment en terme de rapidité, qu’aux impératifs de sécurité. Le projet de recherche et développement entre la société Global ID et l’Institut de Recherche Idiap permettra de tirer le meilleur de cette technologie et de la rendre disponible aux professionnels de la santé.
Plus rapide, plus sûr et moins cher
« Notre objectif ultime est d'assurer le plus haut niveau de sécurité et de confidentialité des données tout en remédiant aux principaux inconvénients des technologies biométriques existantes, notamment la fiabilité, la robustesse et le coût élevé, » explique Lambert Sonna, PDG de Global ID. Et de préciser : « Nous avons déjà réalisé un dispositif pouvant scanner à travers un gant chirurgical, maintenant le but est de pouvoir le faire sans contact et plus rapidement. » Pour y parvenir, le but est d’utiliser un capteur multi-spectral, c’est-à-dire travaillant dans plusieurs longueurs d’ondes.
Pour prévenir toute intrusion cherchant à berner le système, le niveau de sécurité du dispositif est relevé non seulement grâce à l’approche multi-spectrale, mais aussi grâce à l’utilisation d’images en haute définition de toute la main. « Même si l’identification veineuse est encore peu répandue, il est crucial de pouvoir détecter dès sa mise en place d’éventuelles tentatives d’intrusion basées sur la présentation de faux, » explique Sébastien Marcel, responsable du groupe de recherche Biometrics security and privacy.
Prévu pour durer deux ans, le projet CANDY développera un prototype industrialisable de scanner veineux portatif et ambitionne aussi le dépôt d’un brevet international. Une technologie qui tombera à point nommé, une fois l’épidémie passée, lorsqu’il s’agira d’améliorer les technologies de sécurisation dans les milieux de la santé.
Plus d’information
- Global ID
- Idiap’s Biometrics Security and Privacy research group
- Swiss Center for Biometrics Research and Testing
Avec seulement une femme responsable de groupe de recherche sur douze, l’Idiap se situe dans la moyenne. Pour pallier au manque de talents, en plus de ses stratégies de formation et de recrutement, l’institut s’engage à promouvoir les carrières féminines. Les études* montrent qu’il est nécessaire de donner confiances aux jeunes filles pour qu’elles se sentent légitimes dans le choix d’un cursus scientifique. C’est pourquoi la journée Futur en tous genres est réservée aux filles et aux enfants des collaborateurs. Grâce à cela, elles sont majoritaires et peuvent gagner en confiance lors des ateliers interactifs. Le succès de cette formule démontre l’intérêt pour les thématiques de l’intelligence artificielle, de la biométrie et de la robotique.
Des mesures à chaque étape
L’autre outil mis en place par l’Idiap est le programme Female Fellowship. Le but de cette initiative est d’offrir à une chercheuse la possibilité de développer ses recherches durant un an à l’Idiap. Ce programme propose aux chercheuses de renforcer leur curriculum à différentes étapes de leur carrière, que ce soit à leurs débuts, pour explorer un nouveau domaine sans contraintes ou encore pour reprendre une activité après une interruption. Les candidates bénéficient du réseau, des données et des infrastructures de l’Idiap. L’approche de l’institut est particulièrement souple. Ainsi, une candidate au Female Fellowship peut se voir directement proposer un poste permanent selon son profil, son projet et les opportunités du moment.
Plus d’informations
* « Offres extrascolaires MINT en Suisse, vue d’ensemble et analyse 2016 », swiss academies communications, vol. 12, n°6, OFS, Statistique de l’éducation 2017 / étudiants HES
]]>Venant de Belgique, elle était réticente à partir vivre en Californie, c’est finalement en Valais qu'elle est arrivée en 1996, en suivant son mari. C'est à ses côtés qu’elle aura participé à la croissance de l’Idiap. Aujourd’hui, Nadine Rousseau transmet cet héritage et son savoir à Laura Coppey qui prend sa succession au secrétariat. Au-delà de leur travail, les deux femmes souriantes partagent une même énergie qu’elles ont accepté de partager lors d’une interview.
En 23 ans l’institut de recherche a beaucoup évolué, comment cela s’est-il traduit au niveau du travail du secrétariat ?
Nadine : A la villa Tissières (ndlr, le bâtiment au centre de Martigny où l’Idiap a débuté), ma collègue Sylvie et moi étions installées dans un espace exigu, sur le palier des escaliers au 1er étage, à partager un ordinateur et une chaise. De là a commencé une grande complicité et amitié. Il y a eu du chemin depuis !
Lorsque nous étions à Berkeley, mon époux et moi avions vraiment apprécié la façon dont tout était pris en charge sur place en terme d’accueil, de logement et d’aide à l’arrivée. C’est ce que nous avons voulu recréer à l’Idiap. Ce petit plus apporte non seulement un contact humain, une aide précieuse, mais il a aussi contribué à considérablement faire évoluer le travail du secrétariat. Aujourd’hui, ce sont 32 logements gérés avec des contrats de location signés par l’Institut et, depuis 2019, neuf d’entre eux sont propriété de l’Idiap. Un travail de gérance constant auquel s’ajoute aussi la croissance du nombre de chercheurs et donc aussi de leurs besoins professionnels : déplacements, coordination de calendrier, demandes de voyages, remboursements, etc. C’est un travail de contacts, où l’on ne reste pas assis, et qui demande beaucoup d'énergie et de disponibilité.
Laura, prendre le relais d’une telle organisation n’est-il pas trop effrayant ?
Laura : Non, Nadine me transmet une organisation rodée et très bien organisée. Je me sens prête. Ce qui est impressionnant, c’est le nombre d’informations que Nadine garde en mémoire. Par exemple, elle connaît par cœur l’inventaire de chaque appartement, ainsi que le nom de ses occupants, de mon côté je vais documenter les dossiers avec des photos ce qui m'aidera à retenir le contenu.
Je constate aussi que nous avons l’habitude d’utiliser des outils de travail différents : Nadine plus le papier, moi plus l’ordinateur, mais elle est ouverte à cette nouvelle façon de faire. Je réfléchis également à trouver des solutions pour pouvoir accueillir les nouveaux arrivant « à distance », par exemple lorsqu’ils arrivent le week-end ou un jour férié. Jusqu’à présent, Nadine allait les accueillir à la gare ou déposait les clés de leur logement au guichet CFF.
Comment se passe la collaboration avec les chercheurs et dans un milieu aussi multiculturel ?
Nadine : La collaboration se passe très bien, mais les chercheurs sont souvent dans leur bulle et parfois, malgré leur savoir considérable, ils peuvent avoir besoin d’aide pour des choses aussi simples qu’une ampoule à changer ou une plaque de cuisson qui ne fonctionne plus. Pour le reste c’est une question de tact et toujours avec le sourire pour faire passer le message selon les sensibilités de chacun.
Laura : La collaboration se passe très bien, j’apprécie d’évoluer dans un milieu multiculturel, cela est très enrichissant. C’est aussi l’occasion de pratiquer et d’améliorer mon anglais, une véritable chance.
Nadine, quel est votre souhait pour le futur de l’Idiap ?
Nadine : J’espère que l’Institut continuera sur sa lancée et que son évolution préserve cette vision d’un lieu particulier. Durant ces 23 années, je me suis beaucoup investie, toujours avec plaisir et sans compter, mais j’ai aussi beaucoup reçu en retour, chaque arrivée et départ d'un collaborateur est un moment émouvant...L'Idiap restera pour moi quelque chose de précieux et unique.
Laura : Je rejoins Nadine par rapport à l’évolution de l’Idiap. J’apprécie aussi la grande autonomie dont on dispose ; on sent que la relation est basée sur la confiance. Cela donne envie de s’investir.
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Débutant en janvier 2020, la/le candidat retenu.e gérera un programme d’avant-garde et accompagnera les étudiants, ainsi que les entreprises y participant. Cette personne collaborera également avec nos chercheurs pour les cours donnés dans le cadre du master, ainsi qu’avec tous les partenaires impliqués. C’est une chance unique pour prendre part à un projet novateur.
Plus d’informations sur le profil recherché et la soumission de candidature ici.
Le geste du racleur est rapide et précis : il applique une pression parfaitement contrôlée à la surface de la meule de raclette pour déposer le fromage sur l’assiette. Le mouvement semble aisé, mais pour qu’il soit à la fois précis et fluide, le savoir-faire est primordial. Quiconque s’étant déjà essayé à l’exercice peut en témoigner. « Selon le type de meule, le fromage peut être plus ou moins dur et coulant », explique Eddy Baillifard, ambassadeur du fromage AOP. Reproduire le geste avec un robot n’est pas facile. Pour y parvenir, Emmanuel Pignat, doctorant dans le groupe de robotique de l’Idiap, a utilisé une approche originale : permettre à Eddy Baillifard de guider le bras du robot pour qu’il imite les mouvements et les forces à appliquer. Cette technique d’apprentissage permet de transmettre facilement une partie du savoir-faire humain au robot. Le but plus général est de pouvoir soulager les professionnels dans les tâches les plus répétitives, dangereuses ou peu ergonomiques. Les applications ciblent à la fois les robots industriels et les robots de service et d’assistance. Les personnes concernées pourront ainsi consacrer plus de temps à leurs compétences humaines, tel que la supervision, l’évaluation, la prise de décision ou le suivi des tâches.
Racler avec intelligence
Si l'apprentissage par démonstration - le terme scientifique pour copier un mouvement - nous semble trivial en tant qu’humain, il n’en va pas de même pour les robots. Ils sont généralement programmés pour exécuter exactement la même tâche avec une précision millimétrique. « Grâce à des algorithmes d’intelligence artificielle, le bras robotique est en mesure de reproduire les gestes en les adaptant aux circonstances, comme dans ce cas avec un fromage plus ou moins entamé ou disposé différemment », détaille Sylvain Calinon, responsable du groupe Robot Learning & Interaction à l’Idiap. « Cette capacité d’adaptation est la clé pour que l’interaction entre l’homme et la machine puisse avoir lieu. Le racleur montre au robot un mouvement légèrement différent d’une fois à l’autre. L’intelligence artificielle permet d’intégrer ces nuances pour reproduire un geste qui prend en compte ces variations. »
Une rencontre entre innovation et tradition
Si la collaboration entre les scientifiques et l’expert a été primordiale, c’est tout un canton qui a porté le projet. Le Canton du Valais a apporté son soutien financier à la recherche scientifique. La société TTM s’est chargée de mettre à disposition et de modifier un four à raclette traditionnel, notamment en prolongeant la partie pivotante du porte fromage pour simplifier sa préhension par le robot. Nicolas Fontaine, jeune entrepreneur valaisan, a facilité les contacts, notamment avec TTM, Raclett'House et Valais/Wallis Promotion qui s’est chargée de la réalisation du film. « Lorsque nous avons été approchés par Nicolas Fontaine, nous avons tout de suite dit oui car cela soutient un message fort auquel nous croyons et que nous souhaitons mettre en avant : le Valais est un territoire qui se démarque entre traditions et innovation. Dans les deux domaines, nous avons ce qui se fait de meilleur comme le montrent les protagonistes de la vidéo » explique Alessandro Marcolin, directeur marketing de Valais/Wallis Promotion.
Plus d’informations
La technique d'apprentissage à la base de cette application est décrite dans cette publication scientifique (en anglais) et dans cette vidéo. Un autre exemple d'application de cette approche est l'aide aux personnes âges ou handicapées pour s'habiller décrit ici (en anglais) et dans cette vidéo.
La vidéo originale est disponible ici.
Partenaires impliqués :
- Groupe de recherche Robot Learning & Interaction : https://www.idiap.ch/rli/
- Raclett’House : https://www.racletthouse.ch/
- Fours à raclette TTM : https://www.ttmsa.ch/fr/
- Valais/Wallis Promotion : https://www.valais.ch/
Comment savoir si un blouson commandé en ligne sera à la bonne taille ou si une assurance remboursera un bagage perdu lors d’un voyage en train ? Pour répondre à ces questions de la vie quotidienne, des entrepreneurs ont mis leurs idées au défi lors de la 8e édition de l’International Create Challenge (ICC). Organisé par l’Institut de Recherche Idiap de Martigny, en collaboration avec le Groupe Mutuel, Polytech Ventures, TheArk, cet accélérateur d’idées a réuni huit équipes venues de Suisse, d’Iran, du Kenya, d’Angleterre, de Turquie ou encore du Vietnam. Durant 3 semaines, tous ont travaillé intensivement afin de créer un produit minimum viable le plus convaincant possible. Leur but est de pouvoir ensuite créer leur start-up grâce aux connaissances accumulées et avec le coup de pouce financier de l’ICC.
Intelligence artificielle quotidienne
« Les projets que nous avons décidé de soutenir émanent d’opportunités très concrètes », explique François Foglia, directeur adjoint de l’Idiap. « Ces projets nous ont particulièrement convaincus par leur impact sur la vie quotidienne. » L’institut a offert un soutien financier de CHF 15'000.- à trois lauréats : le projet Vise qui réunit une équipe valaisanne ambitionne de rendre intelligibles les conditions générales des assurances en offrant un moteur de recherche intelligent pour les parcourir. L’équipe de Next Insights a pour projet d’analyser les informations d’une entreprise pour aider à la prise de décisions. Quant aux Vietnamiens de Virtual Fitting Room, ils veulent diminuer les retours lors de commande d’habits sur internet en proposant une cabine d’essayage virtuelle.
Le Groupe Mutuel, quant à lui, a soutenu des projets en lien avec la santé. Par exemple, l’équipe iranienne de Baadoom souhaite créer une application de soutien aux jeunes mères par le partage d’expérience. Une équipe kenyane a elle été primée pour son idée de dossier médical pouvant être transporté sur un smartphone afin de faciliter les soins. Pour aboutir, chacun de ces projets doit exploiter au mieux les données liées à son domaine pour permettre d’en extraire une information pertinente pour l’utilisateur quotidien. Un défi qui peut être relevé grâce aux technologies de l’intelligence artificielle.
Un outil unique en son genre
Très peu d’incubateurs d’idées sont accessibles à des équipes qui n’ont pas encore créé leur entreprise. L’implémentation en Suisse et au cœur d’une structure de recherche de renommée mondiale telle que l’Idiap fait de l’International Create Challenge un programme à part.
« Le fait que les équipes vivent ensemble durant 3 semaines crée des échanges intenses et du soutien », selon Justine Darioly, coordinatrice du challenge. « La présentation des projets fait d’énormes progrès durant cette période et nous avons des retours très positifs des participants. » Cerise sur le gâteau, l’équipe Vise a pu présenter son idée durant la conférence TEDx de Martigny. L’avenir dira combien de ces projets se concrétiseront sous la forme d’une entreprise viable. Plusieurs équipes sont déjà dans les starting-blocks pour créer leur start-up en Suisse ou à l’étranger.
Plus d'informations sur l'International Create Challenge soutenu par l'institut.
]]>Parler à un ordinateur et obtenir une réponse de vive voix tenait encore il y a quelques années de la science-fiction. Aujourd’hui, chaque smartphone est capable de cette prouesse. Pour y parvenir, il est nécessaire d’adapter aux besoins des entreprises des technologies développées dans des laboratoires scientifiques qui n’ont pas les mêmes contraintes, notamment économiques. Malgré sa discrétion, l’Idiap est devenu un champion dans le transfert des technologies qu’il met au point. Création de start-ups, développement sur mesure, brevet conjoint et même formation des futurs spécialistes internes aux entreprises sont autant d’outils utilisés pour transmettre le savoir.
Répondre à chaque besoin de façon personnalisée
Les projets présentés durant cet Innovation Day représentent parfaitement la diversité des approches du transfert de technologie. Par exemple, la start-up de l’EPFL Global ID est venue rechercher l’expertise de l’Idiap en matière de biométrie pour valider son système d’identification basé sur la mesure des veines dans la main. Quant à la Haute école en pédagogie spécialisée (Hochschule für Heilpädagogik) de Zurich, elle collabore avec l’institut pour la réalisation d’un dispositif d’apprentissage de la langue des signes basé sur la reconnaissance des mouvements. Le dispositif utilise un capteur de jeux vidéo et indique à l’utilisateur s’il reproduit correctement les gestes. Chaque collaboration est unique.
Ancré dans les gènes de l’institut
Cette tradition d’échanges avec le monde entrepreneurial est à l’origine même de l’institut. C’est l’industriel italien Angello Dalle molle qui l’a fondé il y a bientôt 30 ans. Fort de cette histoire, l’Idiap innove également dans la création d’outils de transfert de technologie. En effet, face au besoin croissant de spécialistes en intelligence artificielle, en collaboration avec l’Etat du Valais et UniDistance, l’institut de recherche a mis en place une formation unique. Elle permet aux entreprises de simultanément développer un projet concret tout en formant un ou plusieurs de leurs employés. Le succès est au rendez-vous, puisqu’une deuxième volée commencera sa formation début 2020.
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La silhouette imposante de l’ancien basketteur professionnel cache un homme aussi modeste que rigoureux. Avant de laisser les rênes de l’institut, Ed a accepté de partager son histoire de l’Idiap et de revenir sur son rôle.
Comment un basketteur professionnel américain devient-il directeur financier d’un institut de recherche dans les Alpes ?
En apprenant continuellement ! En tant que joueur, puis coach professionnel, j’ai visité 22 pays et habité dans 6 d’entre eux. En 2003, j’étais à la recherche d’un autre travail pour me stabiliser et mon diplôme américain n’était pas reconnu en Suisse. C’est le directeur financier d’alors, Pierre Dal Pont, qui m’a donné ma chance à l’Idiap. Avec les projets européens FP6, ils avaient besoin de l’aide d’un anglophone, à l’aise avec les chiffres. De deux matinées par semaines, j’ai petit à petit augmenté mon taux d’activité jusqu’à un mi-temps, ce qui me laissait encore la possibilité de continuer ma fonction de coach sportif. A l’époque, l’institut ne comptait qu’une cinquantaine d’employés contre 129 aujourd’hui ! Il aurait fallu être devin pour prédire cette croissance et notre statut de centre de recherche en intelligence artificielle mondialement reconnu. Après le départ à la retraite de Pierre Dal Pont, puis de la personne qui lui a succédé, François Foglia m’a poussé à me présenter pour le poste. Je n’y avais même pas pensé, tant le défi était grand ! Et j’avais raison… j’ai beaucoup sué la première année ! Comme nos financements sont publiques, la gestion de l’Idiap nécessite d’être d’autant plus prudent et rigoureux.
Quels ont été les principaux défis de ces 15 dernières années ?
Lorsque j’ai repris la gestion des finances de l’Idiap, nous étions en pleine croissance. Dans l’immédiat, la difficulté était de gérer tous les partenaires du Pôle de Recherche National, IM2. Les chercheurs ne parlent pas tous la langue des finances. Coordonner tout cela n’était pas évident et j’ai passé beaucoup de temps avec les responsables du Fonds National Suisse pour la Recherche à Berne pour finaliser le rapport final du projet. Cet exercice de coordination avec les chercheurs m’a fait constater qu’ils ne sont pas si différents des joueurs professionnels de basket : chacun à sa personnalité et sa compréhension des choses. Il faut travailler avec eux, pas contre eux. Mon expérience de coach était précieuse. Il aura aussi fallu beaucoup de patience pour implémenter certains nouveaux outils qui ont accompagné la croissance de l’institut, comme par exemple le relevé des heures de travail. C’est aussi à cette occasion que j’ai pu voir la liberté dont nous disposons ici : grâce aux compétences internes, nous avons développé notre outil sur mesure. C’est une chance formidable.
Quelle vision, quel souhait fais-tu pour l’Idiap ?
Que l’institut garde son indépendance et sa créativité ! L’esprit de l’Idiap est son point fort, c’est ce qui m’a permis de m’intégrer en Suisse, notamment en construisant un réseau extraordinaire. C’est une chance que je n’aurais jamais eu ailleurs. Je remercie Hervé, Jean-Albert, Pierre, Olivier et François* pour ce merveilleux travail d’équipe et la confiance qu’ils m’ont accordé. Grâce à eux et à tout l’Idiap, j’ai toujours du plaisir à venir travailler ! Tout comme je l’avais fait pour mes joueurs, je donnerais le conseil suivant à tous mes collègues : soyez conscient de la chance que vous avez de travailler à l’institut et ayez du plaisir dans vos activités professionnelles.
* Hervé Bourlard, directeur actuel, Pierre Dal Pont, directeur financier de l’époque, Jean-Albert Ferrez, ancien directeur adjoint, Olivier Dumas, Président du conseil de fondation, et François Foglia, directeur adjoint actuel.
]]>Comment s’assurer de la fiabilité d’un système censé sécuriser un téléphone, l’accès à des données sensibles ou encore à un lieu ? Pour certifier et améliorer les moyens d’authentification basés sur les empreintes digitales ou la reconnaissance du visage, les chercheurs testent ces dispositifs avec l’aide de volontaires. Pour cela ils récoltent des images (p.ex. visages) pour créer des profils de test. Le travail des chercheurs consiste alors à essayer de leurrer les systèmes pour se faire passer pour un de ces profils test. Les données récoltées sont sécurisées et ne servent qu’aux travaux de recherche et de certification au sein de l’institut sans être partagées avec des tiers. De plus un comité d’éthique donne son aval aux projets.
La diversité, clé du succès pour l’intelligence artificielle
Pour s’assurer de l’efficacité de ces tests, les chercheurs doivent impérativement disposer de profils les plus variés possible : couleur de peau, âge, genre, etc. sont autant de facteurs à prendre en compte. Les systèmes de sécurisation doivent fonctionner pour tout le monde. De surcroît, les scientifiques utilisent l’intelligence artificielle pour détecter les éventuelles fraudes. Basée sur la technique dite de l’apprentissage automatique, la démarche consiste à apprendre à un ordinateur à reconnaître les faux sur la base d’un grand nombre d’exemples de profils réels et usurpés. Les spécialistes ont donc besoin de plusieurs centaines de volontaires pour les aider.
Appel aux volontaires
L’Idiap recherche des personnes majeures souhaitant apporter leur contribution à une recherche scientifique indépendante et se souciant de défendre les intérêts de la vie privée de chacun. Les intéressés peuvent s’annoncer via le site www.idiap.ch/volontaires. Les sessions de mesure durent 30 minutes et sont dédommagées.
]]>Donner ses empreintes et faire une photo pour un document d’identité est devenu presque banal aujourd’hui. C’est l’assurance de pouvoir être identifié avec fiabilité. Mais qui est garant de cette fiabilité ? Les producteurs de matériel biométrique doivent pouvoir obtenir une certification indépendante. Peu connue du grand public, l’Alliance FIDO met justement en place des standards internationaux et des processus de certification. Créée par un consortium de poids lourd de l’industrie, allant des GAFA aux producteurs de matériel informatique, cette organisation est devenue l’autorité en la matière. Incluant l’Idiap, seuls trois centres sont accrédités par FIDO pour la certification en biométrie.
La sécurité en jeu
Avec la démocratisation des nouvelles technologies, berner un système de reconnaissance biométrique est devenu plus accessible. Les fabricants doivent donc sans cesse parer ces attaques en imaginant des dispositifs plus sophistiqués. Dans cette course à la sécurisation, la certification des méthodes d’authentification est un enjeu crucial et les demandes sont en augmentation croissante. Avec cette nouvelle certification, le Centre de biométrie de l’Idiap ne va pas manquer de sollicitations.
Une stratégie sur le long terme et des investissements
Dès 2014, l’Idiap a lancé avec le soutien du Canton du Valais et de la ville de Martigny le Centre de biométrie. La réussite de cette accréditation s’inscrit dans la stratégique à long terme pour devenir un acteur incontournable en certification de systèmes biométriques. Travail de longue haleine, le processus d’accréditation FIDO a été initié il y plus d’un an et a nécessité plusieurs mois de travail. L’Idiap a non seulement formé plusieurs de ses collaborateurs, mais également investit dans la mise à niveau de ses installations avec le soutien de la Loterie Romande. Un laboratoire de tests biométrique dans une salle dédiée a ainsi été créé. Il héberge le matériel d’acquisition des données, ainsi que les différents outils, tels que les masques pour tester les attaques visant à berner les systèmes de reconnaissance faciale.
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Passer des machines à sous et tables de jeux à la recherche scientifique peut sembler un énorme défi. C’est pourtant ce qui a séduit notre nouveau responsable financier. Rencontre avec Christophe Rossa quelques semaines après sa prise de fonction à l’Idiap.
Qu’y a-t-il de particulier dans la gestion financière d’un établissement scientifique comme le nôtre ?
Nous avons la chance d’être impliqués dans de nombreux projets scientifiques. Chacun d’eux ressemble à une petite entreprise. Dans la mesure où ils sont indépendants, leurs budgets ne peuvent pas alimenter les ressources globales de l’Institut. Cela signifie que je dois gérer l’Idiap et la soixantaine de projets annuels en tant qu’entités séparées, maintenant une comptabilité pour chacun d’eux. Que ce soit au niveau national ou international, le défi principal est d’être au courant de ce qui se passe au sein de l’institut et des projets, afin de s’assurer que toutes les échéances sont bien respectées. C’est un travail minutieux, surtout dans la mesure où les chercheurs dépendent de moi.
Venant du secteur privé, pourquoi avez-vous décidé de rejoindre notre Institut et quelle était votre image de l’Idiap auparavant ?
Après avoir travaillé dans l’entreprise de mon père, puis dans un groupe français de casinos, je cherchais un nouveau défi. Cet environnement professionnel est non seulement nouveau, mais aussi très stimulant. Je suis fier d’être dans un institut à la pointe où les équipes ont envie d’aller de l’avant. J’apprécie l’ambiance de travail. On se sent comme dans une multinationale avec un environnement très multiculturel, mais à une échelle plus petite, plus humaine.
Je suis moi-même de Martigny et ai vécu non loin de l’Idiap lorsqu’il était à la Villa Tissières (ndlr : l’adresse de l’Institut à Martigny jusqu’en 2007). L’institut a toujours donné une impression de fraîcheur en ville, ayant l’air particulièrement actif et intéressant vu de l’extérieur.
Quels sont les principaux défis pour le future d’un point de vue de la gestion financière ?
Le rythme de croissance de l’Institut implique que nous allons avoir de plus en plus de projets à gérer. Afin de pouvoir maintenir la qualité de la gestion, par exemple pour produire les rapports trimestriels, je vais devoir mettre en place de nouveaux processus. Le but sera d’optimiser les ressources et d’être plus efficient, tout en étant capable de répondre aux demandes internes.
« Nous utilisons 5% à 10% de toutes les données que nous produisons. C’est insuffisant. Pour améliorer nos processus industriels, nous avons besoin d’ingénieurs en intelligence artificielle, » explique Pascal Bugnon, responsable AI manufacture chez Syngenta. C’est sur la base de ce constat que l’entreprise a décidé de recruter son étudiant qui a rejoint le master en intelligence artificielle intégré en entreprise. La société pourra ainsi acquérir les compétences à la pointe dans ce domaine.
« Il faut être capable d’être visionnaire pour ne pas rester sur la touche, explique Hervé Bourlard, directeur de l’Institut de Recherche Idiap et responsable de filière du master. C’est autant un défi qu’une opportunité pour les étudiants qui se forment en emploi, pour les entreprises qui engagent celle ou celui qui deviendra leur spécialiste en intelligence artificielle et pour la collaboration Idiap-UniDistance en tant que chercheurs et enseignants. »
Des start-ups aux multinationales, le défi intéresse et motive. Pour cette première volée, ce ne sont pas moins de 8 entreprises qui ont mis en place un partenariat avec l’Idiap pour suivre le programme du master. Plusieurs autres ont remis leur participation à la prochaine session, faute d’avoir pu embaucher un étudiant répondant à leurs besoins. Les candidats aptes à intégrer le master ne sont pas assez nombreux. Ceux retenus viennent de Suisses, de France et même des USA. Ils seront assurés d’obtenir des postes à haute valeur ajoutée, au cœur de la stratégie de leur entreprise, tout en étant directement salarié par l’entreprise pour laquelle ils se forment. Une chance unique.
Formation et économie : le Valais tire son épingle du jeu
Pourquoi une entreprise serait-elle partenaire d’un master en intelligence artificielle ? « C’est mieux, plus rapide et surtout cela nous permet d’internaliser nos besoins en intelligence artificielle grâce au concept intégré, » répond Jean-Luc Affaticati CEO de Digitarena. « Nous connaissions la valeur du savoir-faire de l’Idiap, nous n’avons donc pas hésité, ajoute-t-il. » Ce nouveau modèle de formation universitaire inspiré du système de l’apprentissage, a vu le jour en Valais non seulement grâce à la présence de l’Idiap, mais surtout grâce au support d’UniDistance qui est la seule université suisse à délivrer tous ses diplômes via des cours à distance et grâce au soutien de l’Etat du Valais qui a vu le potentiel du programme pour les industries du canton.
Le concept a séduit l’employé-étudiant Neil Clarke. Titulaire d’un bachelor américain en informatique, il souhaitait se spécialiser en faisant un master. Il envisageait différentes options, par exemple dans les pays anglo-saxons. Cette formation a été une opportunité sur mesure pour lui : « Je me spécialise en intelligence artificielle au sein même de mon entreprise. » La formule répond ainsi autant aux besoins des entreprises que des étudiants.
]]>En marge du Forum de Davos à Zurich, le Venturelab a présenté les atouts helvétiques en matière de startup et d’innovation. Aux côtés de l’ETHZ et de l’EPFL, l’Institut de Recherche Idiap a présenté la force de son écosystème de startups et de transfert de technologie.
Avec un accent sur les domaines biotechnologiques, la délégation chinoise Ministère de l’industrie et des technologies de l’information a été particulièrement intéressée par les compétences en biométrie de l’Idiap, mais aussi et surtout par les startups de l’Institut, telles que Biowatch ou Eyeware. « J’ai été surpris de constater que les membres de la délégation chinoises avaient déjà entendu parler de l’Idiap », précise Hervé Bourlard, le directeur de l’Institut.
Venturelab : https://www.venturelab.ch/fr
Biowatch : https://biowatchid.com/
Eyeware : https://eyeware.tech/
]]>Distingué pour son travail de recherche, Tiago s’intéresse à la problématique de la reconnaissance faciale avec l’utilisation d’image de différents domaines, tels que la lumière visible et l’infrarouge. La principale difficulté dans la comparaison de sources hétérogènes vient du fait que les images d’un même sujet paraissent différentes justement en raison des différents domaines dont elles proviennent. Tiago a proposé plusieurs techniques pour résoudre ce problème, ainsi que des expériences. De plus, l’implémentation de ces techniques est intégrée dans un projet collaboratif de banque de données dans un logiciel open source appelé Bob, facilitant ainsi une évaluation plus juste et une recherche reproductible. Dans cet esprit, sa thèse sera pleinement reproductible et fournira une archive open source et documentée unique.
Site internet de Tiago : https://www.idiap.ch/~tpereira/
Récompensé pour sa publication intitulée “HeadFusion: 360 degree Head Pose tracking combining 3D Morphable Model and 3D Reconstruction”, Yu se focalise sur l’identification des postures de la tête dans l’espace en trois dimensions en utilisant des capteurs visuels et de profondeur (tel que Kinect). Il a ainsi pu obtenir un suivi efficace grâce à une approche originale combinant différentes techniques. D’un point de vue pratique, cette méthode permet de se défaire des contraintes liées à l’emplacement du capteur pour l’analyse du comportement facial et permet une analyse plus systématique de grandes quantités d’enregistrements. En résumé, le suivi tridimensionnel de la tête devient plus commode.
Site internet de Yu : https://www.idiap.ch/~yyu/
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Le responsable de ce nouveau groupe de recherche sur l’énergie, Jérôme Kämpf a plus d’une corde à son arc. Chef d’entreprise, enseignant, chercheur à l’EPFL et à la HEIA de Fribourg, ses expériences lui permettent d’avoir une vision particulièrement large de son domaine. Il revient sur la création et les enjeux de l’intelligence artificielle liés au domaine de l’énergie.
Pourquoi avoir rejoint l’Idiap et pris la responsabilité de lancer ce nouveau groupe de recherche ?
C’est le CREM avec qui je travaillais qui m’a parlé du poste. Physicien de formation, j’ai vu le lien entre les modèles d’intelligence artificielle et les modèles physiques utilisés dans le domaine de l’énergie. Les outils statistiques de ces univers peuvent s’enrichir mutuellement. En effet, dans mon parcours, j’ai notamment travaillé sur la simulation énergétique 3D de bâtiments en milieu urbain. Dans ce domaine, il y a tellement de paramètres physiques et de données, que l’utilisation de l’intelligence artificielle peut être un véritable atout pour gagner en temps et en efficacité. Un autre domaine d’application est lié au calcul d’indices de confort urbain. Leur caractère subjectif en fait un champ de prédilection pour y appliquer les méthodes statistiques de l’intelligence artificielle.
Avez-vous d’ores et déjà des projets sur lesquels vous souhaitez travailler ?
Jusqu’à fin février, je ne suis qu’à 20% à l’Idiap, mais je suis déjà en train de monter le groupe de recherche. En plus de plusieurs demandes de doctorant ou d’étudiants de master en échange, je travaille sur la façon d’améliorer la visualisation des données énergétiques d’un bâtiment pour que les architectes puissent utiliser ces outils et se rendre compte de l’impact de leur solutions techniques sur le bilan énergétique final. En parallèle, je me consacre aussi à un projet en collaboration avec l’Office fédéral de l’environnement sur la simulation des îlots de chaleur dans la ville de Fribourg, ainsi qu’à un projet Innosuisse sur le contrôle intelligent des réseaux de chauffage à distance. Mon objectif est de soumettre aussi un projet au Fond national suisse (FNS).
Quel est le potentiel de développement de votre groupe de recherche ?
Mon objectif est de proposer une vision holistique de l’énergie grâce aux outils de l’intelligence artificielle. Il existe aujourd’hui de nombreuses données qui ne sont pas exploitées pour améliorer la compréhension de notre consommation énergétique et son optimisation. Par exemple, de plus en plus d’objets connectés peuvent fournir des données de température ou d’humidité à l’intérieur des logements. Ces informations seraient impossibles à obtenir autrement. Un autre exemple dans l’espace public cette fois-ci est lié aux cadastres et à la cartographie. Les données sont disparates et ne peuvent pas encore être pleinement exploitées pour simuler l’environnement d’un bâtiment. Pouvoir recouper les données de Google Street View, du cadastre et d’une photo satellite en utilisant des méthodes de machine learning permettrait d’identifier avec plus de précision les arbres autour d’une construction. Grâce à cela il serait ensuite possible de connaître leur impact sur le bilan énergétique (ombre, protection au vent, etc). Le potentiel de développement est donc énorme.
Site internet : Groupe 'Energy Informatics Idiap'
]]>Barbu, avec des lunettes et accro à son ordinateur. Le cliché de l’informaticien a la vie dure, mais il cache une réalité : cet univers professionnel en très grande majorité masculin. L’enjeu va au-delà du fait de casser les clichés. « Les talents sont répartis de manière équitable entre les deux sexes. Il est donc très dommageable de se priver des compétences féminines notamment dans tous les métiers liés à la technique » relève Luciana Vaccaro, rectrice de la HES-SO. La pénurie de talents est particulièrement importante et augmenter drastiquement le nombre de personnes formées dans le domaine est indispensable. La relève féminine est une des solutions incontournables pour y parvenir. L’Institut de Recherche Idiap y travaille grâce à différentes initiatives.
Susciter des vocations et faciliter les carrières
A l’occasion de la journée Futur en tous genres du 8 novembre dernier, l’Institut a accueilli un groupe de 20 jeunes filles, âgées de 10 à 12 ans. En plus de découvrir la richesse de différents métiers qui font le quotidien de l’Idiap, elles ont participé à 5 ateliers différents : programmation d’un robot, détecter une fausse identité grâce à la biométrie, apprentissage du langage des signes grâce à l’intelligence artificielle, modifier des images par ordinateur et démonstrations des technologies de l’Idiap (suivi de personnes, détection d’objet, commande vocale, etc).
Pour servir de modèle aux jeunes, plusieurs chercheuses aidées de leurs collègues ont mené ces ateliers. Un rôle important comme le souligne Luciana Vaccaro « En tant que physicienne, maman de 2 filles, aujourd’hui rectrice d’une haute école qui compte plus de 21'000 étudiantes et étudiants, j’espère que mon parcours peut aussi inspirer des jeunes femmes. » Cette journée riche en découvertes aura servi à donner plus de confiance en soi aux jeunes pour aborder les domaines techniques.
Parallèlement à ces initiatives en amont, l’Idiap propose également un bourse d’encouragement pour les carrières féminines en intelligence artificielle. Le but est de proposer aux professionnelles dans le domaine académique et/ou industriel de développer un projet au sein de l’Institut pour consolider leur carrière scientifique ou développer un sujet de recherche plus personnel. Grâce à cette bourse, les candidates peuvent également accéder aux ressources matérielles et scientifiques de l’Idiap, ainsi que bénéficier du réseau de l’Institut.
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Les jeunes consomment-ils plutôt de l’alcool dans un lieu commercial ou chez des amis ? En petit ou en grand groupe ? Auront-ils plutôt tendance à boire s’ils passent la soirée dans un seul bar, ou s’ils se déplacent de lieux en lieux ? Et parmi ces facteurs, quels sont ceux qui ont le plus d’influence ? Des scientifiques de l’Institut de Recherche Idiap et de l’EPFL ont cherché à comprendre les contextes propices à la consommation d’alcool chez les jeunes en se basant sur des données factuelles, à savoir les données mobiles récoltées lors de sorties nocturnes. Ils ont également démontré que l’analyse informatique de ces données mobiles permet d’estimer les soirées indiquant une consommation d’alcool chez les jeunes à plus de 75%.
Dans le cadre de cette étude, les scientifiques ont créé deux applications que les participants ont téléchargées sur leur smartphone. La première permettait aux volontaires de photographier et de reporter toutes les boissons consommées pendent la soirée, alcoolisées ou non, puis d’en préciser le type, la quantité, le nombre, ainsi que le lieu de consommation. Un rappel leur était envoyé chaque heure afin de rajouter d’éventuelles boissons oubliées. Les chercheurs savaient ainsi pour chaque nuit et chaque utilisateur si de l’alcool avait été consommé ou non. Ils ont classifié chaque nuit par utilisateur comme « avec alcool » ou « sans alcool ».
La seconde application était constituée de différents capteurs, récoltant en continu des informations sur l’environnement de la soirée, comme l’activité, la localisation, l’état de la batterie, la sollicitation de l’écran, les points Bluetooth et wifi à proximité ou la liste des applications utilisées pendant la nuit. Beaucoup de points Bluetooth à proximité signifie par exemple que d'autres personnes sont à proximité, des points wifi que le jeune se trouve dans un lieu public et pas privé, l'activité qu'il est par exemple en train de danser, donc en club.
Les chercheurs ont ensuite fait correspondre les données contextuelles récoltées par les capteurs avec la classification "avec alcool" ou "sans alcool", selon les photos des boissons prises cette même nuit. Ils ont ainsi pu comprendre quels environnements -en solo ou en groupe, avec peu ou beaucoup de déplacements, dans des lieux commerciaux ou non- favorisent la consommation d’alcool chez les jeunes. Finalement, ils ont utilisé l’apprentissage automatique (ou Machine Learning) pour que face à un ensemble de données mobiles récoltées par des capteurs, un ordinateur puisse automatiquement déduire si celui-ci indique une soirée qui sera alcoolisée ou non. Leur méthode permet d’obtenir un résultat correct dans plus de 75% des cas. Il a également pu mettre en évidence les critères les plus significatifs : le niveau d’activité, la mobilité et le contexte social. Les résultats sont publiés dans le journal scientifique IEEE Transactions on Mobile Computing.
Pour cette étude, les chercheurs ont recruté 241 participants âgés de 16 à 25 ans, qui ont partagé leurs données de manière anonyme durant 10 weekends, les vendredis et samedis de 20h00 à 4h00 du matin, lors de sorties à Lausanne et à Zurich. Cette recherche est la première à utiliser des données riches collectées par les smartphones pour comprendre la consommation d’alcool chez les jeunes en Suisse. Elle représente une nouvelle approche pour des études de santé publique et prévention, puisqu’elle permet d’analyser des informations factuelles et non des perceptions. « Traditionnellement, les études sur la consommation d’alcool chez les jeunes se font à partir de questionnaires que les participants remplissent par exemple le lendemain », explique Daniel Gatica-Perez, responsable du groupe Social Computing de l’Idiap. « Or on sait que nous oublions généralement de reporter une grande partie de notre consommation ». La même remarque s’applique aux contextes : notre perception est subjective. Cette fois, les chercheurs ont pu s’appuyer sur les informations transmises par les capteurs : activité et déplacements importants ou non, nombre de personnes à proximité, type d’applications sollicitées pendant la soirée et utilisation du téléphone.
Cette recherche démontre que les données mobiles fournies par les citoyens pour le bien public peuvent être utilisées pour estimer la consommation d’alcool pendent une soirée avec des performances prometteuses, ouvrant ainsi la porte à l’exploration d’autres facettes dans le domaine, comme la consommation à la maison ou l’influence du facteur temps dans la consommation. Les chercheurs soulignent toutefois l’importante d’inclure des entretiens qualitatifs, menés ici par une partenaire chercheuse de l’Université de Zurich. « Les données ne disent pas tout, souligne Daniel Gatica-Perez. Les entretiens nous permettent de comprendre les nuances et complexité de la vie nocturne et de valider certains de nos résultats. »
Auteur Clara Marc (EPFL), revu par l’Idiap.
Cette recherche a été mené par l’Institut de recherche Idiap (affilié à l’EPFL), l’Université de Zurich et Addiction Suisse, financée par le Fonds National Suisse, elle a été réalisée dans le cadre des projets Youth@Night et Dusk2Dawn.
Publication: DrinkSense: Characterizing Youth Drinking Behavior using Smartphones
Malgré les annonces, comme celle du MIT sur la création d’une faculté en intelligence artificielle pour la rentrée 2019, le manque de professionnels qualifiés n’est pas près d’être comblé. La pénurie de spécialistes est mondiale. Pour se développer, multinationales et PME ont besoin dès aujourd’hui de compétences autant théoriques qu’applicables. Ce manque de ressources impacte déjà le Valais, puisque de nombreux développeurs spécialisés en IA et formés à l’Idiap, sont embauchés par les GAFA (Google, Amazon, Facebook, Microsoft) ou de grandes entreprises helvétiques (Swisscom, Logitech). Pour y pallier rapidement et efficacement, il est nécessaire de proposer des solutions innovantes et inédites.
Créer des emplois pour former et intégrer des experts
L’Idiap est à l’origine de la proposition de mettre en place d’un master dual en intelligence artificielle, s’inspirant du système suisse de l’apprentissage. Le but de ce programme est de créer des places de travail pour permettre aux entreprises d’utiliser ces compétences rapidement grâce à une formation universitaire complète et intégrée à leur activité. Chaque étudiant représente ainsi un nouvel emploi. Le partenariat stratégique entre le leader mondial de l’intelligence artificielle qu’est l’Idiap et l’expert suisse de l’enseignement à distance qu’est UniDistance permet d’offrir aux entreprises et à leurs étudiants une solution sur mesure. E-learning, accompagnement personnalisé par des experts du transfert de technologie, soutien d’une équipe de développeurs ou encore cours à la pointe sont autant d’atouts de ce cursus. Débutant en février 2019 et durant 18 mois, ce master de 90 crédits ECTS propose d’ores et déjà sept offres d’emploi créées pour l’occasion.
Renseignements et inscriptions à propos du master en intelligence artificielle
Offre d’emploi : AI Engineer en formation
]]>120 collaborateurs, de nombreux projets scientifiques nationaux et internationaux, le développement de l’Institut est impressionnant. Derrière ce succès scientifique, se cache également une composante moins connue : le transfert de technologie. La possibilité de trouver des débouchés aux travaux de recherche et de résoudre les problèmes posés par l’industrie est un des moteurs de croissance de l’Idiap. Responsable de ce service, Joël Dumoulin revient sur son rôle.
Comment se passent les contacts avec les entreprises, faut-il les démarcher ?
De par sa renommée scientifique notamment, l’Idiap a la chance de ne pas avoir à démarcher les entreprises. Les demandes spontanées sont nombreuses et constantes. Par exemple, ce dernier trimestre, ce n’est pas moins d’une vingtaine de contacts auxquels j’ai donné suite. Bien sûr, tous ne débouchent pas sur une collaboration. Il s’agît de répondre aux demandes en évaluant leur pertinence et en clarifiant les besoins. Si le projet est intéressant d’un point de vue recherche et que nous disposons des ressources nécessaires, alors il est possible de voir quelle suite donner. Certaines collaborations se font sous forme de mandat de recherche, d’autres dans le cadre de projets subventionnés, tel que ceux proposés par Innosuisse ou par la fondation The Ark. Dans le montage de ces projets, les partenaires industriels et l’Idiap ont souvent des attentes différentes et c’est mon rôle de faire le lien afin que chacun y trouve son compte.
Que recherchent principalement les entreprises contactant l’Idiap ?
Le machine learning est une demande récurrente. En effet, beaucoup d’entreprises se rendent compte du potentiel des données qu’elles ont à portée de main et qu’elles n’exploitent que trop peu. Heureusement, les domaines d’applications sont divers et variés et peuvent concerner la majorité de nos groupes de recherche et non uniquement le groupe Machine Learning. Outre les contraintes de cette technique qui demandent une méthodologie rigoureuse pour collecter des données exploitables, il est aussi parfois nécessaire d’expliquer les risques liés au fait que la recherche scientifique ne peut pas toujours garantir le résultat escompté.
La propriété des résultats des collaborations avec les entreprises pose-t-elle parfois problème ?
Grâce à mon rôle, ces questions sont justement discutées en amont. Je suis alors chargé de coordonner le processus conduisant à la signature d’un contrat sur la propriété intellectuelle. Pour y parvenir la concertation est cruciale : avec le ou les chercheurs, le partenaire industriel, les éventuels autres partenaires scientifiques. Le soutien de notre service juridique est indispensable. Ensemble, nous veillons à ce que les intérêts de l’Idiap soient pris en compte. Le résultat d’un projet permet parfois de déposer un brevet – plusieurs l’ont été au niveau américain et européen – ou d’annoncer une invention ce qui permet ensuite de valoriser notre travail par le biais de projets de murissement (réalisation de prototypes pré-industriels) par exemple.
Comment le rôle du transfert de technologie est-il amené à évoluer dans l’institut ?
Pour soutenir la croissance continue de l’Idiap, il est indispensable que les activités de tech transfer suivent le même rythme et puissent soutenir le développement de la recherche. Pour y parvenir, j’ai plusieurs objectifs : mieux valoriser le portfolio technologique de l’Idiap et générer des statistiques pour mesurer l’évolution du transfert de technologie. Aujourd’hui, nous manquons d’informations pour améliorer nos prestations. J’espère également que la communication avec les chercheurs et les étudiants s’intensifiera pour que plus de projets puissent se concrétiser. En effet, l’Idiap a un potentiel d’innovation fantastique, certainement sous-exploité à ce jour, et la création de nouvelles spin-offs est un des nombreux challenges qui s’offrent à notre Institut. Les possibilités sont nombreuses. N’hésitez pas à me contacter !
Transfert de technologie : https://www.idiap.ch/en/tech-transfer
]]>Suite à la réunion du dernier International Advisory Board, l’Idiap est fier d’y accueillir son nouveau membre, Neil Lawrence. Professeur de machine learning à l’Université de Sheffield, il est actuellement en congé académique chez Amazon à Cambridge où il est directeur du machine learning.
Le principal domaine d’intérêt de Neil est la recherche en machine learning au travers de modèles probabilistes. Il se concentre autant sur l’aspect algorithmique de ces modèles que leurs applications. Ses travaux les plus récents portent sur le déploiement pratique des techniques de machines learning, en particulier dans le domaine du data science. Il est également le co-animateur des podcasts Talking Machines (les machines qui parlent).
International Advisory Board
Voilà un peu plus d’un an et demi que Marie-Constance Landelle développe ce poste qui n’existait pas avant son arrivée. L’occasion de porter un regard sur un rôle unique, mais aussi de mieux comprendre les défis qu’il comporte.
Pourquoi a-t-on besoin d’un juriste au sein d’un institut de recherche et plus particulièrement à l’Idiap ?
Projets européens et internationaux, partenariats avec des entreprises et collaboration avec d’autres organismes de recherche sont aujourd’hui quotidiens dans la recherche. Dans ce contexte, savoir ce qui est légal ou pas et comment le négocier est d’autant plus crucial. C’est pourquoi la négociation de contrat est un élément important de mon travail. Pour les projets européens, des canevas existent, mais il arrive que l’un des partenaires soit par exemple un industriel qui souhaite modifier les conditions relatives à la propriété intellectuelle, ce qui ne va pas nécessairement dans l’intérêt des partenaires de recherche et académiques. La situation se complique encore plus lorsqu’un partenaire a déjà d’autres accords externes. Le processus de consultation et de négociation est alors primordial. Avec la diversité des projets de l’Idiap, et sans parler de mon soutien aux aspects internes telles que les ressources humaines, je touche à de nombreux domaines du droit : propriété intellectuelle, protection des données, vente de service… mais aussi droit du bail pour loger les start-ups.
Comment ce sont passés les débuts et comment se passe la collaboration avec les autres membres de l’Institut aujourd’hui ?
Au début j’étais un peu déroutée, car seule et parfois sans éléments sur lesquels m’appuyer, mais j’ai appris par la pratique. Heureusement, mes collègues sont toujours là pour m’aider et m’expliquer les aspects techniques ! Je suis impressionnée de voir à quel point les développeurs et l’équipe système et infrastructure ont des connaissances juridiques pointues dans les domaines qui les concernent et surtout un esprit pragmatique. C’est souvent grâce à eux que je peux contrôler les éléments les plus techniques d’un contrat. Un exemple : je négocie actuellement un contrat de développement d’un logiciel et de services. Les conseils des développeurs ont été essentiels notamment pour rédiger une clause de garantie en cas de bug dans le logiciel qui sera fourni.
Quelle est l’évolution de ce rôle de conseiller juridique et quels sont les prochains défis ?
L’étendue de mon rôle a rapidement pris de l’ampleur. J’ai notamment participé à la mise en place du comité d’éthique de l’Idiap et en fais toujours partie. En parallèle, nous avons mis en place une offre juridique spécialisée sous forme de service payant pour les entreprises externes, tels que nos partenaires. Dans un futur proche, avec un confrère externe, nous allons également proposer un cours de master portant sur les aspect juridiques et éthiques de l’intelligence artificielle. Un défi passionnant, car il n’y a pas de cadre légal à ce jour. Finalement, à titre personnel, je souhaite aussi pouvoir continuer à me former sur des sujets juridiques plus spécifiques, par exemple en approfondissant mes connaissances en matière de protection des données, de contrats de recherche et développement public / privé ou encore de contrats de transfert de technologie.
Contact : Marie-Constance Landelle
Que vont faire des Brésiliens ou des Lausannois à Martigny durant trois semaines ? Grâce à l’environnement de l’Institut de Recherche Idiap, leurs équipes vont pouvoir transformer leurs idées en projets viables. Car si l’intelligence artificielle est aujourd’hui sur toutes les lèvres, développer une start-up dans ce domaine n’est pas facile. Avec ses 6 ans d’expérience, l’International Create Challenge (ICC) offre aux candidats un réel avantage pour y parvenir.
Témoins du potentiel de l’intelligence artificielle dans de nombreux domaines d’application, les projets en lice pour cette 7ème édition sont particulièrement variés : permettre aux personnes non-voyantes d’utiliser de l’argent, coaching virtuel pour les joueurs de cricket, améliorer les diagnostiques d’analyses sanguines, mieux protéger les enfants tenant de se connecter sur des sites inappropriés, créer un assistant virtuel performant pour les clients des hôtels, permettre aux robots d’apprendre sans utiliser de superordinateur ou encore améliorer la gestion des relations humaines en entreprise.
Un grand potentiel : IA et santé
Cette année, un accent particulier est mis sur le thème de la santé. Le Groupe Mutuel propose un prix spécial pour les projets se concentrant sur l’impact de l’intelligence artificielle sur la santé et l’assurance. Le but est d’améliorer la santé des patients ou l’expérience des clients en mettant cette technologie à leur service.
Cet angle santé augure un excellent potentiel en terme de création de start-up. En effet, l’ICC peut se targuer d’avoir permis à une dizaine de projets de se concrétiser avec succès. Parmi ceux-ci, la société RecApp qui a permis le développement de la reconnaissance vocale en Suisse-allemand ou encore le système de biométrie Biowatch basé sur la reconnaissance des veines du poignet.
http://www.createchallenge.org/
Les données biologiques que l’on peut capter du corps humain sont une mine d’informations. Mais il est souvent difficile d’extraire un sens, notamment pour poser un diagnostic ou comprendre le fonctionnement biologique du corps. Récemment créé, le groupe de recherche d’Analyse des bio-signaux d’André Anjos va appliquer les outils du machine learning – l’apprentissage statistique automatisé d’un processus par un programme informatique – pour parvenir à analyser de telles données. Le but à long terme est de pouvoir développer des outils applicables aux données médicales et pouvant aider le personnel soignant dans leur travail, ainsi qu’améliorer les traitements et le bien-être des patients.
Un important potentiel d’application
Etre capable de détecter une anomalie dans un électrocardiogramme demande d’être capable de déceler une variation ayant une signification médicale, dans la mesure où le rythme cardiaque varie légèrement naturellement. Pouvoir distinguer une structure dans des cas difficiles, tels qu’un électrocardiogramme, est un exercice difficile dans de nombreux domaines. Une radiographie, une image du fond de l’œil ou la courbe d’évolution du taux de sucre dans le sang ne diffèrent guère d’un électrocardiogramme : ce sont des images dont il faut extraire une information porteuse de sens.
Une boîte à outil de l’intelligence artificielle
Sur la base de l’expertise de l’Idiap en matière de reconnaissance d’image et d’analyse audio, les méthodes développées par l’institut peuvent être utilisées pour analyser de nombreux types de signaux du corps humain. Appelée Bob, une plateforme sert de boîte à outil pour reproduire ces recherches. Elle contient déjà différents algorithmes de base pour l’analyse de signaux, la reconnaissance d’image et de son. Le but est d’adapter ces outils pour étendre leur portée et les rendre utilisables dans l’analyse et la compréhension des signaux biologiques.
Site internet : Biosignal Processing
Reconnaître une langue est un défi auquel chacun s’est déjà essayé. Mais lorsqu’il s’agit de diriger instantanément un appel vers la bonne personne en utilisant une analyse automatique par ordinateur, la difficulté est tout autre. Dans un pays comme la Suisse, les opérateurs téléphoniques sont confrontés à ce problème avec un obstacle supplémentaire : les langues régionales. Les programmes classiques butent et ne sont pas adaptés à ce contexte. Au printemps dernier, s’associant à l’opérateur belge Proximus, Swisscom a lancé un appel pour sélectionner des technologies pour résoudre ce problème.
Forte de son expérience, la spin-off de l’Idiap Recapp a relevé le défi et a participé au concours. Les résultats annoncés ce mercredi 18 juillet ont confirmé l’excellence du savoir-faire valaisan, Swisscom ayant décidé de sélectionner cette technologie dans le cadre de leur appel.
Une spin-off de l’Idiap reconnue sur parole
Recapp est une société issue de l’application de reconnaissance vocale développée par l’Institut de recherche Idiap de Martigny. Basée sur de l’intelligence artificielle, cette technique utilise la technologie dite du machine learning. Un programme informatique apprend par lui-même à reconnaître les mots d’une langue en analysant une très grande quantité d’exemples enregistrés.
Pour mesurer l’efficacité du processus les opérateurs ont appliqués trois critères principaux : le taux d’erreur en terme de mots transcrits par le programme, le temps d’analyse et la capacité à fonctionner malgré du bruit de fond.
Pour plus d’informations
Appel à participation : Automatic speech recognition and Sentiment Analysis
Annonce des résultats : Automatic speech recognition and Sentiment Analysis, winners
Recapp : recapp - the app to recap
Début juillet 2018, l’Idiap a renforcé son équipe en engageant Nicolas Filippov en tant que responsable communication, marketing et relations publiques. Le but est de développer et de renforcer la visibilité de l’Institut, mais aussi d’améliorer la communication interne d’une structure regroupant plus de cent personnes.
Quelle est la situation actuelle de l’Idiap en termes de communication et de marketing ?
L’Institut excelle en matière de recherche, tant au niveau national et international. Création de spin-off, liens avec les GAFAM (Google, Apple, Facebook, Amazon et Microsoft) ou encore projets européens sont légion. Pourtant l’Idiap est encore trop méconnu du grand public et parfois même dans certains milieux académiques suisses. L’important développement scientifique de l’institut n’avait jusque-là pas laissé le temps de travailler sur les dimensions de communication et marketing.
Quels sont vos objectifs pour l’Idiap à cet égard ?
Mon but est de donner à l’institut une visibilité à la hauteur de sa recherche. Au niveau local, une meilleure communication avec le grand public permettra d’expliquer les véritables enjeux liés à l’intelligence artificielle. Les 25 ans d’expertise de l’Idiap sont un énorme atout dans un contexte où les effets d’annonce sensationnels sont difficiles à comprendre. Au niveau romand et national, il est également indispensable de mieux se faire connaître auprès des acteurs scientifiques pour renforcer les échanges et les collaborations. L’institut est un trésor d’expérience en matière de collaborations scientifiques. Finalement, il est aussi important de gagner en visibilité dans le cadre des projets internationaux auxquels nous participons. L’Idiap est une réelle carte de visite pour la Suisse.
Quels sont vos points forts pour y parvenir ?
Si mon expérience dans la communication et le marketing dans le contexte scientifique et académique est importante, mon véritable atout est de ne pas être un scientifique moi-même. Avec l’œil du novice, j’ai pour habitude de questionner et chercher à comprendre. C’est ainsi qu’il est possible de réellement intégrer le message scientifique. Par ailleurs, mon expérience d’entrepreneur me servira certainement pour mettre en place de nouveaux outils tout en gardant une vision d’ensemble.
Contact: Nicolas Filippov
]]>Lisez tout sur les évènements phares qui ont marqué l’année écoulée à l’Idiap ici: Idiap rapport annuel 2017
]]>Dans le cadre du spectacle « Imagine » de Sandrine Viglino (http://sandrineviglino.ch/), Dr. Foglia a parlé avec les enfants de l’Intelligence Artificielle, un des thèmes de recherche privilégiés de l’Idiap.
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Source: 22/03/18 Le Nouvelliste, par Julien Robyr
Après les empreintes digitales ou l’iris, un nouveau système d’identification pourrait bientôt voir le jour: l’imagerie veineuse en 3D. Développé par la HES-SO Valais, l’Idiap et Global ID, un spin-off de l’EPFL, cette nouvelle solution à bas coût est destinée avant tout aux pays émergents, comme le Cameroun. Les problèmes de falsification d’identité y causent des pertes se chiffrant à plusieurs millions de francs par année. Cette solution se présente sous la forme d’un boîtier noir dans lequel on insère un doigt. Grâce à une source lumineuse infrarouge, trois caméras monochromes enregistrent la forme du réseau veineux en 3D.
Lire l'article complet ici: Un boîtier à bas coût pour s’identifier grâce à ses veines
]]>Fondée en 2008 par Gilles Florey and Yann Rodriguez, Keylemon est un spécialiste dans la reconnaissance faciale et a développé une solution unique de reconnaissance 3D des visages.
Keylemon est issue du groupe de "Biometrics Security and Privacy de l'Idiap.
[1] Actualtié AMS
[2] Biometrics Security and Privacy
L'Idiap est fière d'annoncer que le Dr. David Ginsbourge, chercheur senior à l’Institut de Recherche Idiap vient de recevoir le titre de professeur par l’Université de Berne avec effet au 1er février 2018. Prof. Ginsbourger est aussi affilié à l'Institut de Mathématiques Statistiques et des Sciences actuarielles à cette même Université. Prof. Ginsbourger a rejoint l'Idiap en 2015 où il a créé et dirige le groupe de "Uncertainty Quantification and Optimal Design".
Prof. Ginsbourger s’intéresse principalement à la modélisation stochastique, l’optimisation globale et les algorithmes d’inversion, avec une expertise centrée sur les méthodes de processus gaussiens et la planification d’expériences numériques. Son groupe est actuellement en collaboration avec des collègues en statistiques, hydrologie, sciences climatiques, génie mécanique et plus encore.
Dr. Sylvain Calinon (à l’Idiap depuis mai 2014)
Dr. Mathew Magimai-Doss (doctorat à l’Idiap en 2005, une année de postdoc à Berkeley et chercheur à l’Idiap depuis 2007)
Dr. Petr Motlicek (à l’Idiap depuis 2005)
Pendant leur mandat à l’Idiap, ils ont su développer leurs propres recherches/groupes, ainsi que leurs propres projets et sources de financement ; et cela tout en valorisant leur CV et profile académique à un niveau qui est attendu par l’Idiap des prétendants à ce niveau de d’ancienneté bien mérité.
L’ensemble de l’Institut les félicite de leur promotion.
Les jeunes visiteurs de la Foire (10-18 ans) étaient appelés à imaginer "les
énergies de demain".
Découvrez la vidéo ici (seulement en français):