Compte-rendu scientifique – Décembre 2016

LE TECHNION: UN FLEURON AU PLAN MONDIAL DE l’INNOVATION SCIENTIFIQUE ET TECHNOLOGIQUE

Sous le Haut Patronage de

Monsieur François HOLLANDE

Président de la République

Colloque Annuel du Technion France

Lundi 5 Décembre 2016

Maison de la Chimie, Paris 7ème

#TechnionConnectedWorld, Vers un Monde d’Intelligence Connectée

Avec : 

Ce lundi 5 décembre 2016, à la Maison de la Chimie, Technion France organisait, avec un succès jamais démenti, sa journée scientifique annuelle. Cette année, en plus des sommités habituelles du monde des sciences et de l’industrie, était convié un dense et surprenant bouquet de jeunes pousses qui apportent leur fraîcheur et leur talent au monde du big data et du numérique.

LA SANTE CONNECTÉE

Plus qu’un progrès théorique, la santé connectée représente un progrès thérapeutique. Elle permet de nouvelles approches et génère des revenus d’un type nouveau. De nouveaux acteurs apparaissent, de grandes entreprises sont contraintes de se réformer. Des dispositifs innovants se mettent au service des patients et des médecins tel l’appareil ajouté à un Smartphone et qui analyse le souffle de l’utilisateur pour détecter les éléments significatifs d’une pathologie, les transmettre à un praticien et avertir le patient. L’aide à la détection de la maladie et à son diagnostic passe par l’envoie à un serveur qui conserve toutes les données de santé de l’utilisateur. Un tel dispositif fait l’objet d’études très avancées au Technion. Autre exemple de service personnalisé mobile : l’analyse de la qualité de l’air avec visualisation sur l’écran du Smartphone qui permet de rendre visible la pollution de l’air en un endroit donné pour les personnes qui y sont sensibles comme les asthmatiques. Cette application individuelle de mesure de la qualité de l’air, développée par Breezometer, peut concerner directement 50 millions de personnes dans 48 pays en traitant le volume considérable de data recueillies, à terme, par des millions de capteurs.

La santé connectée permet des diagnostics non invasifs.

Elle va déterminer un changement qui est une révolution : le passage de la médecine de masse à la médecine personnalisée ce qui a des implications considérables en cancérologie par exemple. Pour l’industrie pharmaceutique il s’agit d’intégrer cette nouvelle dimension dès la R&D. La réglementation actuelle n’évolue pas assez vite pour permettre de bénéficier tout de suite de tous les progrès qui s’annoncent. Le patient, dans cette évolution, doit avoir une démarche participative. Il doit par exemple, en matière de diabète, accepter de porter un patch qui mesure en continu sa glycémie et, relié à son Smartphone, envoie les données recueillies vers le laboratoire de recherche pour contribuer à la compréhension de la maladie. De tels dispositifs s’envisagent aussi au moment des essais cliniques de nouvelles molécules.

Les opérateurs de téléphonie, compte tenu de la somme de data recueillies par leurs réseaux, ont parfaitement perçu la puissance de leur activité dans la perspective d’élaboration de systèmes de gestion de la donnée de santé. Orange Healthcare a ainsi créé un « Cloud Santé » qui conserve et traite les données d’un million de patients. Les données de mobilité concernent 250 millions d’utilisateurs « grand public ». Après anonymisation, les données permettent de modéliser les mobilités heure par heure, dans des zones très segmentables. En croisant les données de transport et de santé publique on parvient à des résultats très concrets et utiles. En matière d’épidémiologie par exemple. Ainsi en Côte d’Ivoire et au Sénégal où l’on travaille sur la modélisation des trajets de propagation. On a établi que le paludisme, au Sénégal, apparu dans des zones habituellement indemnes n’est pas lié à la venue de population depuis les zones infectées mais par le retour de voyageurs originaires de la zone indemne et infectés pendant leur séjour en zone impaludée. Conséquence, à partir de cette constatation, on peut adresser des messages de prophylaxie aux personnes qui font ce type de voyage.

C’est ainsi qu’une donnée basique devient une donnée de santé.

Orange Senior Care, qui vient d’être mis en développement, consiste à placer au domicile de personnes âgées toutes sortes de capteurs (mouvement, ouverture de porte, détection de fumée etc.), des objets connectés si nécessaire. Les données sont transmises pour dresser le profil de vie au quotidien de la personne concernée. Cela permet de détecter des anomalies de déplacement à l’intérieur de l’appartement. En cas d’alerte sur une anomalie comportementale, on contacte les personnes listée comme les enfants, les voisins puis on appelle la personne qui occupe l’appartement puis, en l’absence de réponse, les secours. Il est évident que l’on doit, pour un tel dispositif trouver le juste équilibre entre le recueil des données et l’intrusion dans la vie privée. Mais on mesure aussi les implications positives de la détection de troubles significatifs d’un AVC à venir, dans les heures qui précèdent.

Dans le domaine du confort de vie, autre application connectée qui exploitent des données encéphalographiques : Le casque Melomind de la Société MyBrain Technologies. Il est relié par téléphone à une plate-forme d’aide à la relaxation pour lutter contre le stress.

La beauté peut-elle être connectée ?

Oui répond-on chez L’Oréal...où l’on travaille sur la notion de « chercheur augmenté » c’est à dire sur la possibilité pour un chercheur de pouvoir tester en temps réel l’efficacité d’une formule que ce soit pour un shampoing ou un fond de teint, par mesure instantanée des degrés de brillance etc.. et pour d’éventuels désordres cutanés, mesurer l’action d’une nouvelle molécule. On peut arriver ainsi à une « beauté de précision ». Là encore le ou la cliente doit avoir une démarche participative et accepter d’utiliser une application permettant d’analyser les effet d’un maquillage, ou d’utiliser un patch qui mesure les effets des UVA et UVB.  Ceci peut être déterminant chez les personnes atteintes de lupus pour apprendre au patient à déterminer sa tolérance aux UV. Le traitement des données concernant la peau peuvent permettre de proposer un fond de teint formulé pour la cliente exclusivement dans une gamme de 20 000 formules au lieu de 50 ou 60 habituellement.

Encore plus étonnant : la bio-impression en 3D de tissus biologiques chez Poietis & Inserm...Tous les tissus peuvent être créés par bio-impression (peau, follicules pileux, foie). C’est l’introduction du numérique dans la biologie. Ces tissus sont imprimés cellule par cellule avec une résolution de quelques microns. Le projet est de produire des foies in vitro, implantés ou inclus dans des dispositifs extracorporels. Les premiers essais cliniques sont envisageables à 5 à 7 ans.

Visiomed commercialise d’ores et déjà des objets connectés (tensiomètres, cardiogrammes etc.) L’application mobile permet de recueillir les données puis de les analyser et d’avertir le patient en cas de données anormales. Un système d’interrogatoire permet de fixer une orientation diagnostique et, si besoin, de mettre le patient en relation avec un médecin. C’est une démarche de détection précoce à caractère prédictif, ainsi, on ne va plus chez le médecin ou à l’hôpital pour rien.

Commercialisé sous forme d’abonnement, le système est évolutif et permet au patient d’avoir toujours le capteur le plus abouti.

Ilumens se propose de révolutionner la formation des professionnels de santé, des patients et du grand public en développant des situations virtuelles simulées par robots par numérisation des données de situation. La simulation permet d’augmenter l’expérience des étudiants en leur offrant de s’entraîner au plus près de la réalité pour mieux se former.

On le mesure, la diversité des projets et le nombre de start-up sont tels que les horizons qui s’ouvrent sont infinis et l’on est bien au seuil d’une révolution intellectuelle et industrielle dans le domaine de la santé et de ses corollaires.

LES ENJEUX DE LA CITÉ CONNECTÉE

La « Smart City » définit la façon d’organiser la vie des usagers de la ville. Les relations entre le fournisseur de services et le client (collectivité ou usager) ont changé. Celui qui n’était auparavant que fournisseur d’équipements doit désormais fournir de l’information. C’est vrai dans les domaines traditionnels liés à l’économie circulaire de l’eau (fourniture-recyclage-épuration-redistribution), dans la collecte des déchets et leur recyclage, dans le domaine des bâtiments et de l’énergie. Le bâtiment 0 énergie reste du domaine du rêve au niveau de la ville. Modifier l’énergie est une intention louable mais il faut tenir compte de la demande. En matière d’électricité, la fourniture doit être égale à la demande dans les 5 secondes...Il faut donc optimiser et ajuster par rapport à un besoin de manière instantanée. Les systèmes de stockage et régulation n’existent pas encore.

Les nouvelles technologies modifient l’esthétique des bâtiments et leur fonctionnement intérieur et extérieur. C’est ainsi que la toute jeune société Glowee développe et commercialise déjà des produits de bioluminescence. Des bactéries sont transformées en matière productrice de lumière naturelle comme certains poissons, vers luisants etc. Il s’agit d’offrir une solution aux coûts élevés de l’éclairage dans les villes des vitrines, des façades de bâtiments, de panneaux. 19 % de l’énergie est dépensée dans l’éclairage urbain et celui-ci est responsable de 5 % des gaz à effet de serre. Cette matière luminescente peut être utilisée de manière surfacique et son bilan carbone est 10 fois inférieur à celui d’une LED. Ce produit fait déjà l’objet d’une commercialisation en événementiel, éclairage de vitrine.

La ville et la sécurité de circulation :

Le problème croissant des drones dans le trafic aérien urbain nécessite un suivi et un contrôle afin d'éviter tout incident futur et nécessitera des capteurs efficaces pour surveiller le trafic de tous les types de drones

La société israélienne ARTSYS 360 développe un petit radar électronique 3D qui permettra la détection de ces plates-formes sans pilote. Ce radar est léger, peu onéreux, il a une faible consommation d'énergie et a une portée de 400 mètres. Le système effectue un balayage vertical de 90 degrés et un balayage horizontal de 360 degrés.  Le système fournit une précision verticale et horizontale de 1,5 degré.

Le radar effectue un balayage de 360 degrés chaque seconde.

Les petits radars et le centre de contrôle où les données sont reçues communiquent via Wi-Fi, Lan, Rj45 et 3G. Le système obtient son alimentation par le biais d'un réseau électrique et a en option 4 piles au lithium pour durer de 48 à 96 heures d'opérations ainsi que d'un panneau solaire.

Une des principales utilisations du système est la sécurité intérieure, par exemple, le long des clôtures ou des frontières comme une couche supplémentaire de protection au-delà des patrouilles humaines. Une autre utilisation potentielle de la technologie est de détecter la congestion du trafic routier, aidant à le réguler.  Ce radar est potentiellement utile aussi dans la lutte contre la contrebande de drogue par drone et pour prévenir les incidents aériens.

Selon la compagnie, le système assure la couverture des zones aveugles: 3D-360 ° et assure la détection et le suivi dans l'environnement à haute densité.

Le système émet peu de rayonnement pendant les opérations, ce qui le rend sûr pour l'utilisation dans les zones urbaines.

Un habitant du monde sur 7 n’a accès à aucune énergie. En particulier les personnes qui vivent en camps de réfugiés. C’est en partant de cette constatation que la start-up Zéphyr Solar a mis au point un ballon de 15 mètres cubes, équipé de 15 mètres carrés de panneaux  photovoltaïques remarquablement légers, doté d’une antenne et d’une captation vidéo. Le ballon est relié à un caisson équipé de 9 batteries qui peuvent stocker 15 kw par jour. Il constitue une solution à la fourniture d’énergie pour des équipes de secours en zones sinistrées. Il permet d’alimenter un hôpital de campagne, d’éclairer 15 tentes. Ses premières utilisations hors sécurité civile se trouvent dans le domaine des festivals et de l’événementiel.

Tous les domaines de la ville sont destinés à produire et exploiter des data. La sécurité électrique sur la base d’un disjoncteur intelligent qui mesure à la fois la tension, et la température est une réalité.

La ville aura de plus en plus le besoin et la possibilité de comprendre sa consommation d’énergie pour la maîtriser. Des milliards d’objets connectés le lui permettront. De grosses compagnies comme CISCO travaillent sur cette réalité en y associant de nombreuses start-up.

Dans l’industrie de pointe, Airbus reste un exemple avec ses outils connectés appliqués par exemple au suivi des opérations de perçage qui permet d’allonger la durée de vie de l’outil et de faire des économies de matière très chère.

De cette révolution en marche, Peretz Lavie, Président du Technion, tire une leçon : l’université, à travers le monde change lentement, elle est conservatrice. Elle doit immédiatement entreprendre de dispenser de manière intensive l’enseignement des sciences des data, construire des ponts entre l’industrie et la recherche en informatique et mathématiques. Elle doit aussi s’armer pour dispenser une formation continue et promouvoir l’interdisciplinarité dans la recherche. Position à la laquelle Pierre Gattaz, Président du MEDEF, bon connaisseur du Technion a rendu un vibrant hommage en pointant la qualité de l’écosystème de l’innovation en Israël avec la valorisation de la prise de risque. Valoriser l’échec plutôt que le stigmatiser, c’est une grande force et il serait bon de l’appliquer à la France.

TOUS CONNECTÉS ?

Cette séquence de la journée portait sur l’évolution de l’intelligence artificielle et l’interface homme/machine, déterminante pour l’avenir universel des applications du big data.

L’intelligence artificielle est un outil. Il a d’abord servi à reconnaître une image, à traduire en comprenant le contexte et en éliminant les ambiguïtés, elle vise à permettre à l’ordinateur d’apprendre à reconnaître ce qu’il a déjà traité. Le but est de modéliser le monde. Capturer des données brutes et les organiser pour comprendre le monde a des conséquences très concrètes comme la définition de modèles de tumeurs en imagerie médicale en cancérologie. Les perspectives de la modélisation du cerveau pour les neurosciences sont immenses. Pour que le bénéfice et la maîtrise de ces outils connaissent le succès auxquels ils sont promis, il est nécessaire que l’interaction avec l’humain passe par un lien émotionnel. Le meilleur exemple est celui du robot « compagnon » Buddy. Il comprend les demandes de son utilisateur par la contextualisation de sa perception de son environnement. Il sait avec qui il parle et interagit. Il s’agit aussi de construire des machines qui comprennent la manière dont fonctionne l’humain en explorant  les mécanismes du développement cognitif et moteur de l’enfant. L’enfant apprend rapidement sans beaucoup d’expérience donc sans beaucoup de données de référence. Quelle est l’essence de la curiosité ? Comment naît-elle et devient-elle un élément puissant dans acquisition des connaissances ? En somme, comment peut-on modéliser l’émotion ? Comment déclencher une décision complexe avec peu de données ? L’éthique, la morale, sont-elles modélisables ? Ce sont là des questions ultimes sur lesquelles travaillent les chercheurs en Intelligence artificielle. On peut constater numériquement l’émotion par la mesure de l’influx nerveux, la variation de la pression sanguine et le changement de couleur de la peau du visage, mais on est encore très loin de modéliser l’émotion. Ce sera pourtant nécessaire si l’on veut véritablement créer des robots plus utiles que ludiques. L’acceptation du robot par le public passe par une nécessaire pédagogie pour éviter la tentation de l’anthropomorphisme. C’est dès l’école, par l’introduction de l’informatique dans l’enseignement, que l’on y parviendra.

La confusion autour de la nature de la machine fonctionnant en application de l’intelligence artificielle est entretenue par des événements spectaculaires comme celui présenté en 1997 et qui opposait une machine IBM, mue par le logiciel Watson, au champion d’échec Kasparov.

Un événement analogue a opposé en 2012 plusieurs joueurs de Jéopardy à une machine Watson. Pour ce faire, la machine doit comprendre la question en langage naturel, trouver une réponse dans son savoir et progresser dans la pertinence de ses réponses. Elle l’a fait jusqu’à 75 % battant ainsi les joueurs « humains ». L’interface homme/machine passant par le langage naturel est une nécessité absolue. Elle est la condition d’un dialogue essentiel au passage du monde de la programmation à celui de l’apprentissage c’est à dire de la conquête d’une certaine autonomie par la machine.

Des applications pratiques apparaissent d’ores et déjà telle JulieDesk qui permet la prise de rendez-vous par mail automatique.

Le développement des applications liées à l’intelligence artificielle va nécessiter une adaptation des systèmes de mobilité. Les opérateurs s’y préparent. Des années 90 où il s’agissait de transporter de la voix à la 4G des années 2010 pour le transport des data, on va très au delà avec le monde des robots qui nécessitera des taux de transfert colossaux supportés par les réseaux 5G, à l’horizon 2020. Un débit de 10 gb/s c’est déjà expérimenté et maîtrisé. Le but en vitesse de croisière de 20 gb/s sera atteint,  ainsi qu’une connectique d’un million d’objets au kilomètre carré (un petit robot intègre 5000 capteurs), une latence très faible de l’ordre d’1 milliseconde. Pour une voiture autonome cela a un sens, un ordre de freinage transmis en 4G correspond à 2m de latence, en 5G il correspond à 2cm…Cela entraînera sans doute un modèle économique différent de celui que nous connaissons aujourd’hui avec un abonnement à forfait remplacé sans doute par un abonnement par application des données transmises (frigo, voiture autonome etc...)

Les capacités de calculs évoluent aussi au rythme de l’accroissement du volume des data fournies.

La communication avec la machine en langage naturel est  acquise pour un horizon raisonnable, la machine comprend déjà ce qu’on lui dit en 100 millisecondes, la difficulté se situe au niveau de la génération du langage par la machine elle-même.

A l’issue de cet événement annuel du Technion France, chacun a pu mesurer la vitesse et l’ampleur d’évolution du monde connecté et les perspectives vertigineuses ouvertes sur l’avenir de notre quotidien. En illustration, trois sages étaient conviés à exprimer leur avis « d’empêcheurs de tourner en rond », Israël Nisand, Jean-Louis Étienne et Luc Ferry. Tous trois ont dit leur confiance en l’avenir de la science informatique connectée mais en exprimant la nécessité d’une éthique exigeante qui limite les déviances éventuelles. Au delà de l’admiration et de la part de rêve, il y a une réflexion qui s’amorce et s’amplifie à mesure que les notions complexes deviennent accessibles au citoyen, illustrant, grâce au Technion France, la maxime bien connue de Rabelais prescrivant, pour la bonne éducation de Gargantua  de grandes études en toutes matières ... « Science sans conscience n’est que ruine de l’âme ».

A propos du Technion – www.technion.ac.il/en 

Le Technion – Israel Institute of Technology, dont l’un des pères fondateurs est Albert Einstein, fût fondé en 1912. Située sur le mont Carmel à Haïfa en Israël, elle est la plus ancienne université du pays. Dès sa création, le Technion s’est fixé pour mission de former les hommes et les femmes qui construiront le nouvel Etat. Cette mission explique son succès dans le monde et lui permet de nouer des partenariats académiques avec les plus grandes universités internationales (Jacobs Technion - Cornell Institute, NYC, Institut de Technologie Technion Guangdong (ITGT), Chine). Classée 18ème meilleures écoles en informatique et 43ème en ingénierie par le prestigieux classement de Shanghai et 6ème dans le monde pour l’entrepreneuriat et l’innovation d’après l’enquête du MIT, Le Technion compte à son actif 18 facultés, 14 000 élèves, 60 centres de recherche et 2 prix Nobel de Chimie attribués à 3 Professeurs. Les sociétés dirigées par les diplômés du Technion représentent 51% de l’export industriel israélien, et 41 anciens diplômés sont listés au Dun & Bradstreet’s List du Top 125 Business leader.

A propos du Technion France – www.technionfrance.org 

Le Technion France a pour but de développer, valoriser et promouvoir le Technion, Israel Institute of Technology, dans les différents domaines scientifiques, technologiques, d’entrepreneuriat, ou encore d’éducation en France et en Europe Francophone. Il joue également un rôle de relais d’information et de Networking grâce à la mise en place de colloques, d’évènements et de conférences en France, et toujours appuyé par des intervenants de qualité : Professeurs, Chercheurs, Ingénieurs, Chefs d’Entreprises devenues des success stories, français et israéliens du Technion. Il initie, développe et concrétise des coopérations industrielles avec des entreprises mondialement connues comme avec Total, Veolia, Sanofi, Servier, ou encore Havas Media. Enfin, et dans la continuité de la mission d’éducation du Technion, il aide financièrement et matériellement l’université dans son développement et sa recherche de nouveautés scientifiques, et apporte de l’aide aux étudiants. Le Technion France permet aussi à tous les futurs étudiants français - qui souhaitent partir étudier à l’étranger - de comprendre, connaître et appréhender une future entrée dans cette université prestigieuse, et de découvrir les partenariats qui existent avec des écoles de renom : L’Ecole Polytechnique, L’Institut Mines Télécom, Paris Sciences & Lettres et bien d’autres.