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VeriDream : renforcer l’apprentissage des robots par le rêve

L’intelligence artificielle aide les robots à accomplir des tâches par eux-mêmes. Ces derniers peuvent apprendre et s’entraîner tout en étant déconnectés, en passant par des simulations à l’instar d’un rêve. Les écarts avec le réel et l’infinité de choix disponibles dans la vraie vie limitent cependant l’efficacité de ces méthodes. Un problème que le projet VeriDream, soutenu par le Conseil européen de l’innovation, compte bien atténuer.

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Contact référent : Stéphane Doncieux, Professeur à Sorbonne Université / ISIR, stephane.doncieux@sorbonne-universite.fr 

Prothèses actives(1) et performance handisport(2)

Le coup d’envoi de l’édition globale du Cybathlon 2020 a été donné en ligne le 13 novembre. Initialement prévue en mai 2020 à Zurich, la compétition s’est tenue sous un format 100% local et digital en raison du contexte sanitaire actuel. Cette organisation décentralisée a permis à chacune des équipes participantes, composées de pilotes et ingénieurs, de s’aligner dans l’une des six disciplines proposées : course d’interface cerveau-ordinateur (BCI), course de vélo à stimulation électrique fonctionnelle (FES), course de prothèse de bras motorisé (ARM), course de prothèse de jambe motorisée (LEG), course d’exosquelette motorisée (EXO) et course de fauteuil roulant électrique (WHL).

Une première participation pour l’équipe Smart ArM de l’ISIR (Sorbonne Université/CNRS/INSERM)

Les équipes concurrentes ont enregistrés leurs parcours sous l’oeil d’arbitres externes recrutés localement et des officiels en visioconférence depuis la Suisse et ont suivi la diffusion de l’événement et l’annonce des podiums depuis leurs pays respectifs. Représentée par le compétiteur et ancien sportif paralympique Christophe Huchet, l’équipe SAM s’est classée à la 10e place dans la discipline ARM. L’athlète, le seul concurrent de la course qui est né sans coude et sans avant-bras, s’est mesurer à un défi de nature qui consiste à piloter une prothèse sophistiquée développée à l’ISIR et conçue spécialement pour lui. Grâce à son engagement et au soutien expert de ses co-équipiers, l’équipe SAM a su tenir le cap et répondre à une exigence de plus en plus présente dans le monde de la robotique : faire un pas de géant vers l’intégration de l’humain dans la co-conception des prothèses actives en se basant sur son retour d’expérience et en la/le considérant comme partie prenante de tout progrès futur. 

Des épreuves combinées : vers une interaction bi-manuelle habile

Avec un mental d’acier, les compétitrices et compétiteurs de la discipline ARM ont accompli des tâches de la vie de tous les jours en respectant le temps imparti pour la course. Pour ce faire, les pilotes devaient utiliser des ustensiles de cuisine, s’habiller, étendre du linge, déplacer des objets de formes et tailles différentes, changer des ampoules, identifier des objets au touché et empiler des gobelets pour construire une pyramide, le tout dans un temps record. Le but est d’améliorer la rapidité et de garantir une précision du geste.

L’Homme apprenant en dehors du modèle «capacitaire »(3)

La dextérité technique est au cœur de la recherche d’une efficacité accrue et nécessaire à toute personne appareillée souhaitant augmenter ses moyens d’interaction avec son monde. L’assemblage « Homme-machine » permet aujourd’hui de souligner l’importance du processus d’apprentissage dans l’appropriation de l’appareillage prothétique. Les épreuves des six disciplines confondues du Cybathlon permettent de nouer avec le rêve d’Olympe et de l’acclimater à un contexte ou technologies robotiques et sciences du mouvement sont des matrices possibles pour interroger les limites du corps humain tout en respectant sa diversité et la multiplicité des récits qui l’animent. 

Réinventer le geste sportif

En élargissant le champ du mouvement sportif, le geste compétitif tient désormais compte des obstacles qui se présentent à toute personne présentant un déficit moteur. La compétition du Cybathlon marque dans ce sens un vrai tournant vers un nouveau modèle sportif. Les épreuves sont pensées pour refléter le niveau d’endurance mentale et physique à laquelle l’opérateur et l’opératrice d’une prothèse sont confrontés en réalisant des tâches du quotidien. Cet événement qui pourrait devenir une date phare du calendrier compétitif international rassemble des équipes du monde entier et vise à créer des synergies entre les différentes porteuses et différents porteurs de ces technologies robotiques ainsi que les experts scientifiques du domaine. L’assemblage « Homme-machine » continuera dans ce sens à se découvrir en plaçant l’accent sur l’importance du rôle de l’humain dans toute recherche future.

Si la recherche d’une meilleure efficacité est au cœur de ce processus d’apprentissage, il en est de même pour des questions de fatigue, bonheur, épanouissement et démocratisation d’accès à ces appareilles prothétiques, des thématiques qui intéressent nos chercheuses et chercheurs dans un contexte qui allie science et études sur le handicap(4). En attendant la prochaine édition du Cybathlon qui aura lieu dans 4 ans, les yeux de toutes et tous les passionnées du dépassement de soi restent rivés sur les nouvelles disciplines qui verront le jour. 

>> Visionner le reportage du CNRS  <<

>> Revoir la course de l’équipe SAM <<

Contact référent : Nathanaël Jarrassé, Chargé de recherche au CNRS, nathanael.jarrasse@sorbonne-universite.fr

(1)  Se distinguent des prothèses passives qui sont utilisées dans le cadre des compétitions handisport. 

(2) Le mot handicap provient de l’expression anglaise « hand in cap » ou « main dans le chapeau », une référence à un jeu de loterie ou échange d’objets. La première utilisation du terme dans un contexte sportif date du 18esiècle. Le handicap désignait un désavantage imposé à un concurrent habile de niveau sportif supérieur afin de garantir une chance égale de gagner aux autres compétiteurs (exemple : imposer un poids ou une distance supplémentaire dans le cadre d’une course de chevaux). 

(3) Traduit de l’anglais, ableism ou disablism, discriminatin envers des personnes en situation de handicap. Voir Stanford Encyclopeadia of PhilosophyCritical disabilité theory.

(4)  Voir manifeste du collectif corps et prothèse.

Source : Sorbonne Université

MastOR est une société de dispositifs médicaux qui développe un robot chirurgical pour l’assistance à la laparoscopie. La société de robotique chirurgicale, en phase de démarrage, a été fondée par le professeur Brice Gayet et Pierre Campredon en 2019. Il s’agit d’une société du portefeuille privée de Sofinnova Partners, financée par le Fonds MD Start III. La technologie de base est issue d’une recherche conjointe entre l’Institut des Systèmes Intelligents et de Robotique (ISIR) de Sorbonne Université et le professeur Brice Gayet, chirurgien de renommée mondiale et pionnier de la chirurgie mini-invasive. 

MastOr a obtenu un investissement de démarrage du fonds Sofinnova Partners MD Start III, ainsi qu’un financement non dilutif via le i-Nov Innovation Award de BPI France, la banque nationale d’investissement publique française. Le financement de démarrage et de subvention sera utilisé pour le développement de prototypes et la validation préclinique. Il permettra de faire progresser la plate-forme d’assistance laparoscopie de MastOR, qui élargit l’accès aux techniques mini-invasives pour les chirurgiens et optimise l’utilisation des ressources dans la salle d’opération.

Le communiqué de presse : https://www.accesswire.com/596001/MastOR-Secures-Seed-Funding-from-Sofinnova-Partners-to-Develop-its-Laparoscopy-Assistance-Platform


Contact référent : Anne Osdoit, PDG, MastOR, info@mastor-surgical.com

L’Agence Nationale de la Recherche (ANR, France), Deutsche Forschungsgemeinschaft e.V. (DFG, Allemagne) et l’Agence japonaise pour la Science et la Technologie (JST), ont signé en avril 2019 à Tokyo un accord concernant un appel à projets sur l’intelligence artificielle (IA), thématique prioritaire pour ces trois pays. Cet appel vise à soutenir des projets de recherche d’excellence dans ce domaine et encourager les approches transnationales.

Dans le cadre de cet appel, 36 propositions ont été soumises et 9 ont été sélectionnées, dont le projet PANORAMA (adaPtive Artificial iNtelligence fOR humAn coMputer interAction). Le projet est coordonné par Jean-Claude Martin CNRSLIMSI et Catherine Pelachaud CNRSInstitut des Systèmes Intelligents et de Robotique (ISIR), Sorbonne Université ; Elisabeth André, Université d’Augsbourg (Allemagne) ; et Yukiko Nakano, Université Seikei (Japon).

La liste des projets sélectionnés est consultable sur le site internet de l’ANR : https://anr.fr/fr/detail/call/appel-a-projets-appel-trilateral-france-allemagne-japon-en-intelligence-artificielle-ia/  

PANORAMA, un projet sur l’Intelligence Artificielle

Le concept clé de ce projet est l’Intelligence Artificielle adaptative par l’utilisateur dans le contexte de l’interaction homme-machine. Ce projet aborde deux aspects de ce concept.

Tout d’abord, il faut mener des recherches sur l’adaptabilité de l’utilisateur de l’intelligence artificielle incarnée en tant qu’agent conversationnel. Lorsque les gens parlent à d’autres personnes, ils modifient leurs comportements de communication verbale et non verbale en fonction de ceux du partenaire. L’adaptabilité de l’utilisateur est donc une question essentielle pour améliorer l’interaction entre l’homme et l’agent. Le style de communication est également différent selon la culture, et l’adaptation des comportements de l’agent à une culture cible est utile dans la localisation du système.

Il faut alors s’attaquer à ces problèmes en utilisant une approche d’apprentissage automatique. Cependant, un des goulots d’étranglement de cette approche est que l’annotation des comportements non verbaux des utilisateurs pour créer des données de formation prend du temps. Ils pourront résoudre ce problème en exploitant la technique de l’intelligence artificielle explicable (XAI), grâce à laquelle les étiquettes prédites par le système sont adaptées en fonction de l’interaction avec l’utilisateur en tant qu’annotateur. Ainsi, le concept d’IA adaptative est utilisé pour aider les utilisateurs à créer des corpus multimodaux ainsi qu’à améliorer l’interaction entre l’homme et l’agent.

En outre, le concept d’adaptabilité de l’utilisateur est également axé sur les études psychologiques de ce projet, dans lequel la motivation de l’utilisateur sera étudiée dans un cas d’utilisation pertinent (coaching motivationnel personnalisé pour l’activité physique).

Par conséquent, ce projet envisage une nouvelle méthodologie de recherche pour les agents conversationnels basés sur l’apprentissage machine en se concentrant sur le concept d’adaptabilité de l’utilisateur.