Les recherches de pointe en IA menées par l’UMons et ses spin off, ainsi que le certificat universitaire «HandsOnAI », ont été présentés lors de l’événement AI@UMons le 12 septembre dernier. Les nouvelles initiatives régionales et fédérales en intelligence artificielle avec une intervention de l’Agence du Numérique et de AI4Belgium ont également été mises en lumière
Les discussions se sont poursuivies lors d’une table ronde, animée par Gilles Quoistiaux (Trends-Tendance) et du networking diner, autour de nombreuses démonstrations de projets en cours ou de produits déjà commercialisés. Cet événement a permis de rassembler près de 175 personnes ; dont une centaine issue du monde industriel représentant plus de cinquante entreprises, à la fois jeunes start-up ou grands groupes internationaux.
Est-il encore nécessaire de présenter l’IA ? Ce buzzword a envahi nos médias et tous semblent s’accorder à dire que, si le monde économique ne se met pas rapidement au rythme de l’IA, il perdra immanquablement en compétitivité. Et pourtant, concrètement, les choses ne sont pas si simples. Comment accéder aux bonnes technologies ? Comment analyser les opportunités réelles qu’ouvre l’IA pour son business ? Comment développer des outils adaptés à ses besoins ? Même si certains sont plus avancés que d’autres dans la réflexion, la voie vers l’IA reste parsemée d’embûches.
Investiguer les bonnes solutions et développer les techniques répondant à des problèmes industriels spécifiques, c’est précisément l’une des missions de l’université. Depuis la compréhension des besoins industriels, jusqu’à la facilitation du transfert des solutions innovantes vers le monde économique, c’est toute une chaine que l’UMons a à cœur de développer. C’est d’autant plus vrai pour l’IA, domaine dans lequel il est crucial que la recherche et le tissu économique entretiennent un dialogue rapproché tant son évolution est fulgurante.
L’UMons a directement contribué à l’essor actuel de l’IA et ce à son plus haut niveau
Entre 1989 et 2001, le Dr. Hervé Bourlard dirigeait un groupe de recherche en reconnaissance vocale à la Faculté Polytechnique de Mons et lançait les bases de l’utilisation massive de réseaux de neurones dans ce domaine, alors dominé par une autre technologie : les modèles de Markov cachés.
Le Dr. Bourlard dirige aujourd’hui l’un des centres de recherche publics les plus importants en Europe dans le domaine : l’IDIAP à Martigny en Suisse, où il est l’instigateur de la librairie logicielle Torch, devenue récemment PyTorch et utilisée par tous les laboratoires de recherche en IA.
Ensuite, en 2004, c’est le Dr. Olivier Pietquin qui réalise à la FPMs une thèse visionnaire sur l’utilisation de l’apprentissage par renforcement pour la gestion des dialogues homme-machine. Ses travaux lui ont permis d’intégrer DeepMind en 2016, et d’y lancer des recherches fondatrices des actuels algorithmes d’apprentissage par renforcement profond (qui ont permis à AlphaGo de battre Lee Sedol au jeu de Go).
Le Dr. Olivier Pietquin est actuellement l’un des responsables techniques du laboratoire de recherche de Google à Paris, Google Brain.
Et en 2006, c’est le Dr. Stéphane Dupont, actuel responsable du groupe de recherche en traitement de la parole à la FPMs, qui publie avec l’IDIAP l’un des tous premiers articles sur l’utilisation de réseaux de neurones à grand nombre de couches.
Recherche en IA à l'UMons
L’UMons, c’est aujourd’hui plus de 9000 étudiants, répartis dans plus de 150 formations du bachelier au doctorat, sur deux sites, Mons et Charleroi. C’est aussi plus de 900 chercheurs dont près d’un tiers sont confrontés dans leurs travaux à des questions liées à l’IA.
Une quinzaine de services de recherche, au sein des Facultés Polytechnique, des Sciences et de Psychologie et des Sciences de l’Education utilisent et développent des techniques d’IA. Leurs projets sont variés et permettent son développement dans de nombreux champs d’application tels que l’énergie, la logistique, le multimédia, les smart cities, la santé, ou encore le smart farming.
L’UMons compte à aujourd’hui plus d’une quarantaine de projets de recherche avec des partenaires privés actifs et plus de cent chercheurs, post-docs et professeurs qui se focalisent sur l’IA.
Exemples de projets en cours en IA à l'UMons
H2020 Interactive Grounded Language Understanding (IGLU) : Le langage naturel est l’une des aptitudes les plus singulières de notre espèce. Les recherches en compréhension située du langage (« grounded language understanding ») constituent un véritable enjeu dans le domaine de l’IA. Le projet rassemble des scientifiques de 8 institutions partenaires (dont l’UMons et le laboratoire MILA à Montréal), experts en technologie de la parole et du langage, en apprentissage profond, informatique neuro-morphique, informatique affective et robotique développementale.
L’IA pour la détection et l’aide au diagnostic du cancer du sein : L’UMons compte actuellement deux thèses de doctorat en cours en vue d’améliorer le diagnostic du cancer du sein et d’en optimiser son traitement, notamment en prédisant la réponse de la tumeur face aux traitements chimiothérapiques. Ces projets s’inscrivent au sein d’un groupe de recherche plus large qui développe des algorithmes d’IA spécifiques à des problématiques d’imagerie médicale (ostéoporose, cancer, scoliose, etc.).
Win²WalMobFaceNet (en partenariat avec la société MoodMe): Le projet vise à développer des modules d’intelligence artificielle, sur base de réseaux de neurones, qui analysent le visage en donnant diverses informations comme l’âge, le sexe ou l’émotion de la personne. Les modules doivent par ailleurs pouvoir fonctionner sans connexion internet sur des smartphones avec des capacités de stockage et de calcul limitées. Les résultats doivent être fournis en temps réel tout en préservant la sécurité des données uniquement traitées sur les smartphones et qui ne seront envoyées sur aucun serveur distant. Découvrez en plus sur le projet dans l'article de Regional IT).
TEDDI (FNRS) : En exploitant les potentialités de l’IA et du machine learning en particulier, ce projet de recherche porte sur le développement d’outils permettant d’aider le clinicien dans le diagnostic de troubles mentaux chez l’enfant sur base de données cérébrales. Ce projet s’inscrit dans le contexte général de l’explainable artificial intelligence. L’objectif est donc de mettre au point des algorithmes d’aide au diagnostic de troubles psychiatriques qui soient interprétables.
ERC COLORAMAP : Son objectif est de mieux comprendre et caractériser les techniques de réduction dimensionnelle linéaire. Outre la compression, cette réduction de dimension permet d’extraire automatiquement des informations pertinentes. Le développement de ces nouvelles techniques a des applications dans divers domaines (analyse de réseaux sociaux, systèmes de recommandation, séparation automatique de fond sur vidéos, séparation automatique de sources sonores, etc.).
E-Cloud (en collaboration avec ORES, RESA, ULiège, NETHYS, IDETA, SPI, EOLY et N-SIDE) : Développement d’un outil d’IA permettant la prédiction à J-1 de la production renouvelable (éolienne ou photovoltaïque) au sein de la communauté tout en fournissant également aux différents clients, pour chaque période considérée, un profil de consommation représentatif de leur comportement afin de leur donner les informations nécessaires pour adapter leur consommation à la production locale.
DGO3 Road Step (en collaboration avec Arsia, ULiège et CTA) : réseau d’outils d’aide à la décision pour la surveillance des troupeaux en prairie. Les technologies d’internet des objets (IoT) sont utilisées pour l’étude du comportement animal, de sa croissance et de sa santé. Ces outils d’aide à la décision, basés sur des méthodes d’IA, permettent notamment la prédiction de maladies au sein d’un troupeau.
Ces dernières années, les activités de l’UMons se sont encore intensifiées en IA permettant ainsi la création de trois nouvelles spin off liées à l’analyse du son, des gestes et de l’image : Hovertone, iTtention et Depthen. Elles rejoignent ainsi ACAPELA, active depuis plus de 20 ans dans les technologies de la parole et plus spécifiquement dans la création de voix personnalisées.
Petit coup de projecteur sur ces dernières, issues du Service d’Informatique, Signal et Intelligence Artificielle (ISIA) :
Créée en 2016, Hovertone s’est spécialisée dans la réalisation d’installations interactives technologiques. En mai 2019, Hovertone a inauguré le projet AURA, expérience interactive hybride sur le thème du développement durable, à la Cité des Sciences et de l’Industrie, à Paris. Cette installation matérialise la discussion d’un visiteur avec une intelligence artificielle en une expérience physique, visuelle et connectée, le sensibilisant aux ODD des Nations Unies.
Ittention créée aussi en 2016 , se focalise sur la prédiction de l’impact visuel. Elle a développé une IA qui permet de prédire automatiquement les endroits qui vont attirer l’attention humaine, même inconsciemment, sur tous types de supports de communication : site internet, publicité, brochure, packaging, planogramme, magazine ou vidéo. Sans investissement humain et rapidement, l’outil permet d’optimiser l’efficacité visuelle des communications afin d’accroître leur impact sur la cible envisagée avec des métriques innovantes et objectives. ITtention aide ainsi ses clients à adapter les communications avant qu’elles soient sur le marché pour éviter les erreurs d’impact visuel et s'assurer que les éléments clés soient visibles pour la cible et ce très rapidement.
Créée en 2019, Depthen propose des outils de compréhension de l’image et de la vidéo pour l’indexation et la production de médias. Elle offre ainsi un accès transparent aux technologies d’IA et d’apprentissage profond les plus avancés, permettant l’enrichissement de contenus visuels et flux vidéo avec des métadonnées descriptives très détaillées (objets, environnements, personnes, émotions, etc.). Ceci permet d’augmenter la valeur de ressources multimédias, de découvrir des trésors cachés, de réduire considérablement les coûts de production de nouveaux contenus, ou d’imaginer de nouveaux formats.
Formation en IA à l’UMons
A partir de l’année académique 2019-2020, 3 nouvelles finalités dédiées à l’intelligence artificielle dans les Masters en Sciences informatiques et en Sciences de l’ingénieur seront ouvertes.
L’université espère ainsi contribuer à l’arrivage massif de jeunes diplômés qualifiés sur le marché de l’emploi. L’UMons a également su répondre à la demande industrielle qui réclamait une formation de pointe en IA pour ses équipes. En 2018, elle a créé, un certificat universitaire en IA leur permettant ainsi de former le personnel par un programme adapté en horaire décalé.
Le certificat en IA, « Hands On AI », est constitué d’un module d’enseignement de 5 crédits dispensé en soirée et d’un module de 5 crédits de type « workshop » donné sur un week-end par des professeurs experts en la matière qui se concentrent sur des projets concrets et des défis techniques pratiques intégrant diverses méthodes d’IA dont le Deep Learning.
Le premier module se subdivise en une série de challenges applicatifs et en un cycle de séminaires. A titre d’exemple, les trois challenges applicatifs proposés pour l’année 2019-2020 sont :
- IA pour l’analyse d’images : détection et localisation d’objets;
- Reinforcement learning et Deep reinforcement learning pour les jeux vidéo;
- L’IA pour l’analyse et la prévision de séries temporelles.
Ces séminaires) sont gratuits et ouverts à tous.
Le second module est un week-end au vert ciblé sur le travail en équipe pour la réalisation d’un projet ambitieux. Les participants sont encadrés à la fois par des coaches techniques et des coaches en gestion de projets/design thinking (UMons et Accenture).
L’UMons et l’écosystème IA
Au cœur d’un écosystème riche, et participant à de nombreuses initiatives dans le domaine, et ce en collaboration étroite avec de nombreux partenaires, l’université bénéficie d’un lien fort avec ses centres de recherche associés qui constituent aujourd’hui les UMons Innovation Centers, alliance unique en Belgique qui permet de mener une recherche fondamentale, stratégique et appliquée. Dans ce réseau, on retrouve, entre autres, le Centre de Recherche Multitel, actif dans de nombreux projets de recherche en IA, ainsi que CLICK, living lab des industries culturelles et créatives.
Créé dans le cadre du portefeuille de projets FEDER DigiSTORM, le CLICK’ , living Lab wallon dédié aux technologies et aux industries créatives, est un partenaire de choix pour les porteurs de projets souhaitant développer des produits et/ou services innovants grâce à l’utilisation des nouvelles technologies intégrant l’IA. Largement inspirée des principes du Design Thinking, la méthodologie de travail du CLICK’ se base sur une succession de phases d’exploration, d’expérimentation et d’évaluation (en laboratoire et/ou sur le terrain), le tout empreint de cocréation et du feedback des utilisateurs finaux (user-expérience).
L’UMons s’est par ailleurs récemment impliquée par une participation active dans les différents écosystèmes IA, que ce soit au niveau fédéral ou régional, en rejoignant le réseau IA et en participant aux réflexions sur la stratégie AI4Belgium et à la rédaction du rapport fédéral.
Notons enfin que, depuis 2017, l’UMONS, en collaboration avec l’UCLouvain, l’ULiège, Multitel et le CETIC, organise la "Deep Learning Academy" avec pour objectif l’organisation de rencontres entre universités, centres de recherche et entreprises (particulièrement des PME) afin de partager expériences et bonnes pratiques autour de l’IA, via la présentation de cas concrets. Ces réunions sont ouvertes à tous les industriels intéressés qui souhaitent s’inscrire.
Dans ce cadre, une initiative à pointer est également la création d’un portail vers des outils de Deep Learning testés et commentés par les universités et centres de recherche wallons. Des notebooks Jupyter commentés et important toutes les toolbox nécessaires en Google Colab sont ainsi mis à la disposition du public. Des white papers présentant des cas concrets sur lesquels les outils ont été appliqués sont également disponibles.
L’UMons est fière de se positionner aujourd’hui plus que jamais comme un acteur clé de la recherche et de la formation en intelligence artificielle. L’université croit ainsi fermement en l’importance d’entretenir un dialogue étroit avec l’industrie dans cette thématique, permettant à l’enseignement et la recherche de répondre à des besoins concrets de terrain. Les pistes de collaboration sont nombreuses et peuvent prendre des formes multiples en fonction des attentes des partenaires (stages d’étudiants, projets de recherche collaboratifs, prestations de services, etc.).
