Ces 10 machines vont changer votre vie
Des pionniers belges développent des outils pour assister l’homme dans son quotidien.
Edition: Nicolas Becquet - Programmation: Raphael Cockx
Une alarme à la somnolence dans l'habitacle de notre voiture, des implants qui surveillent le fonctionnement de nos organes, des lunettes qui permettent de voir un hologramme identifiant la panne de notre imprimante… Les chercheurs ne cessent d’"augmenter" l’être humain, d’améliorer ses performances, de prévenir ses maladies et, partant de là, de dépasser les limites liées à sa propre nature.
Partons à la rencontre de ces pionniers belges qui préparent notre futur.
La machine...
1. La machine vous dote d’un second cerveau
© Anthony Dehez | Vigo Universal
L’Homme augmenté par la machine n’est plus un fantasme d’auteur de science-fiction. 2017 a vu l’apparition du casque HoloLens, une porte d’entrée vers des réalités dites "alternatives". Passerelles entre le monde réel et le monde virtuel, elles inaugurent un nouveau type de dialogue entre l’homme et la machine.
Il y a quelques semaines, Christophe Hermanns, patron de la société namuroise Vigo Universal, a reçu le kit de développement du casque HoloLens conçu par Alex Kipman, pour Microsoft. Aujourd’hui, il est capable de contrôler son imprimante 3D d’un simple regard et à l’aide de quelques gestes.
La réalité "mixte"?
Cette technologie permet de superposer à notre environnement réel des objets virtuels et d’interagir avec eux. Un pincement entre le pouce et l’index permet d’ouvrir ou de fermer une fenêtre, les doigts collés offrent la possibilité de déplacer un élément et des commandes vocales complètent la palette d’interactions. HoloLens est un casque sans fil dispose d’un ordinateur intégré et de verres transparents qui laissent voir l’environnement autour de soi.
De l’architecture à la recherche spatiale, en passant par la médecine, les premières applications concrètes de cette technologie sont en cours. A la fin du mois de juin, des astronautes en partance pour la Station spatiale internationale seront équipés du casque de Microsoft. Aux Etats-Unis, on l’exploite pour soigner le syndrome de stress post-traumatique affectant les vétérans de guerre ou pour former le personnel soignant.
Au-delà de la prouesse technique, Christophe Hermanns y voit une nouvelle approche de la connaissance et des savoir-faire: "L’apprentissage par cœur va disparaître et laisser place à l’interaction directe avec la machine sous la forme de procédures à mettre en œuvre. Cela va tout changer, l’apprentissage se fera par l’expérience".
Une opportunité de se former tout au long de la vie et de s’adapter à l’accélération des bouleversements techniques, malgré les capacités limitées de l’Homme: "Lors de ses sept années d’études, un médecin n’étudie que 66% de la matière dont il a besoin pour exercer. Et en plus, à la fin de son cycle, 30% des connaissances acquises sont dépassées. L’autoformation tout au long de la vie devient incontournable et la réalité augmentée fait partie des technologies émergentes qui permettent de répondre à cet enjeu". Lire le reportage complet >
Par Nicolas Becquet
2. La machine surveille votre état de fatigue
© Anthony Dehez
Trop de morts sur la route à cause de la fatigue. C’est le constat qu’a fait le professeur Jacques Verly, de l’ULg. Il a mis au point des lunettes qui détectent l’endormissement du conducteur, et est aujourd’hui courtisé par les plus grands constructeurs automobiles.
Après plus de dix ans de recherches en matière de traitement du signal et d’analyse d’images, le rêve éveillé du Pr Jacques Verly (Université de Liège) est devenu réalité. Les lunettes de sommeil mises au point avec ses collègues de la spinoff Phasya surveillent en permanence les mouvements des yeux des conducteurs qui les portent.
Ces fameuses lunettes et les algorithmes qui permettent d’analyser ces mouvements et leur fréquence, afin de détecter, au final, l’imminence d’un épisode de somnolence au volant, sont désormais disponibles sur le marché. Elles sont pour l’instant réservées aux équipes scientifiques. Jacques Verly et ses collègues viennent néanmoins de développer un nouveau système, similaire, mais plus simple. Il fonctionne cette fois sur base d’une caméra unique, placée à distance, sur le tableau de bord.
Plus besoin de penser à chausser ses lunettes de sommeil avant de prendre la route! Désormais, c’est la voiture elle-même qui surveille l’état de son pilote. Une voiture qui devient ainsi de plus en plus intelligente, mais aussi de plus en plus autonome. Car l’enjeu est là. Pour rendre les voitures de demain réellement autonomes, elles ne doivent pas "simplement" surveiller la route et ses aléas. Elle doit aussi pouvoir surveiller du coin de l’œil l’état et l’attention de son pilote. Juste au cas où celui-ci devrait inopinément reprendre le contrôle de la machine… Lire l'article complet >
3. La machine voit à l’intérieur de votre corps
© CUSL - H. Depasse
La recherche de la précision chirurgicale ultime est le Graal du praticien. Le robot d’imagerie en temps réel Zeego peut l’y aider. Il "voit" l’intérieur du corps.
Dans une chirurgie de précision comme le travail sur la colonne, à quelques millimètres de la moelle épinière, la question principale qui se pose au médecin est: «Où suis-je?», parce qu’il n’a jamais qu’une vue très limitée de l’intérieur du corps. Avec le risque d’opérer la mauvaise vertèbre, par exemple…
Pour accroître la précision chirurgicale et la vision interne du corps humain, l’UCL utilise un robot d’imagerie médicale. Le Zeego permet de faire tourner un système de radiographie fluoroscopique tout autour du patient durant l’intervention. Ces images permettent de voir à l’intérieur du patient. Non seulement, son ossature, mais aussi ses organes internes. Le robot mémorise la position exacte à laquelle l’image a été prise ainsi que tous les paramètres et peut donc la reproduire pour suivre l’évolution de l’intervention très précisément.
© SiemensL’imagerie fluoroscopique est au départ prévue pour des opérations cardio-vasculaires. Mais les spécialistes en neuro-chirurgie et en chirurgie de la colonne de l’UCL utilisent également cette technologie. Dans le cas de la pose d’un implant dans la colonne vertébrale par exemple, le Zeego est couplé à un système de navigation qui indique le point d’ancrage de l’implant et son degré d’inclinaison, via un rayon laser.
Déjà parfaitement opérationnel, le Zeego poursuit évidemment son développement. Saint-Luc est de ce point de vue un acteur important de ces évolutions. L’intégration du robot «imageur» (qui voit où est le patient) et du robot «effecteur» (qui tient le bistouri) est aussi au cœur de la recherche. En combinant l’imagerie en temps réel et un robot qui guide la main du médecin, on arrivera à corriger les mouvements naturels du patient en cours d’opération. Poursuivre la lecture de l'article >
4. La machine travaille aux côtés des ouvriers
© Dieter Telemans
À Bruxelles, on ne parle plus de robots, mais bien de cobots. Des simples machines programmées pour réaliser automatiquement une tâche répétitive, on est passé à des engins semi-intelligents qui interagissent par le geste et la lumière avec les ouvriers!
Dans les usines de montage de voitures, les robots existent depuis belle lurette. À Forest (Bruxelles), dans les murs de l’usine Audi, ils sont même partout. Mais l’un d’eux, le petit dernier, baptisé « Baby Geert », fait bande à part. Cette machine n’est pas tout à fait comme les autres. Ce « bébé » est un « cobot », un robot collaboratif. Contrairement à ses aînés, qui ne regardent pas si quelqu’un pénètre dans leur zone de travail, Baby Geert n’est pas isolé des ouvriers par une cage de verre ou de métal. Et pour cause, il interagit et communique constamment avec le personnel humain de l’usine.
Ce cobot est l’enfant naturel du programme de recherche ClaXon soutenu par les Régions bruxelloise et flamande.
Le bébé est une sorte de cyclope muni de divers capteurs. Son œil sert principalement à communiquer avec les ouvriers. Il sourit, fait la grimace, vire au rouge en cas de problème. De son côté, le personnel qui travaille avec Baby Geert communique avec lui par gestes. Bien vu, dans une usine où le bruit est omniprésent !
L’avantage de cette collaboration homme-machine? « Contrairement à l’ouvrier, le robot applique exactement la bonne dose de colle sur chaque pièce et au millimètre près », indique Patrick Danau, le directeur général de l’usine de Forest. « Et il le fait de manière intelligente, grâce à la communication qu’il entretient avec son collègue humain. » Lire l'article complet >
Reportage de Canal Z
5. La machine observe votre regard
© Ittention
En un clic, les algorithmes sont désormais capables de déterminer instantanément ce qui attire le regard d’un être humain.
Prenez une machine à café, un objet a priori anodin, et posez-vous la question: pourquoi tel bouton est-il placé à tel endroit plutôt qu’à un autre? Si ce type de questionnement a longtemps été confié à des experts du design, la donne a changé tout récemment avec l’arrivée des algorithmes.
Désormais, derrière les formes et les volumes des appareils de domotique, se cachent de nombreuses études et analyses réalisées intégralement sur ordinateur. En une fraction de seconde, elles permettent de déterminer si une machine à café est bien pensée telle ou si des modifications doivent y être apportées. Et dans ce domaine, la Belgique est la pointe.
En effet, Ittention, spin-off de la faculté polytechnique de l’Université de Mons (UMons), a été reconnue récemment comme l’une des meilleures au monde par la prestigieuse université de Princeton. La jeune pousse travaille sur l’«attention computationnelle», à savoir l’analyse automatisée des processus de l’attention visuelle par un ordinateur.
Pour faire simple, en un clic, l’algorithme qu’elle développe permet de savoir ce qui tape dans l’œil d’un utilisateur lorsqu’il est confronté à un support visuel… et ce sans analyser directement son regard. Lire le reportage complet >
6. La machine vous transporte dans un monde virtuel
© Kristof Vadino
La caméra de Skemmi détecte les gestes, les sons et les couleurs. L’interaction plonge le spectateur dans un monde virtuel où il devient acteur du message. Par l’intermédiaire du jeu, l’expérience qu’il vit est unique et génère des effets psychologiques et sociaux mesurables. Mais derrière le ludique se cache un puissant outil de communication.
Interagir avec un écran en utilisant ses mains ou sa voix n’est plus un vieux rêve d’enfant. Skemmi, la plateforme développée par Lionel Lawson, au sein du labo de l'UCL dédié au traitement du signal et sous la houlette du Professeur Benoît Macq, permet de créer des expériences uniques, de celles qu'on n'oublie pas. Pas étonnant donc que les premiers clients de Skemmi aient été les grands annonceurs et les grandes marques.
Si la start-up bruxelloise s’est fait un nom dans le domaine de la publicité interactive, en réalisant des campagnes de haut vol dans les cinémas du pays, elle s’est vite rendu compte qu’elle pouvait aller beaucoup plus loin. Skemmi a donc étendu son expertise à de nouveaux domaines, notamment en mettant au point des campagnes de sensibilisation avec certains acteurs publics belges. L’une d’entre elles consistait à sensibiliser les enfants aux dons d’organes à travers un jeu interactif collaboratif.
Transformer le spectateur en acteur du message est devenu la grande force de Skemmi. Mais jusqu’où peut-on pousser la communication interactive? "Ce que nous avons entre les mains, c’est un puissant outil de communication", reconnaît Lionel Lawson. Et de la suggestion à la persuasion, il n’y a qu’un petit pas… Lire l'article complet >
7. La machine détecte le dérèglement de vos organes
© Siska Vandecasteele
A l’aide de toutes sortes de capteurs que lui envient les géants de la technologie, le Dr. Chris Van Hoof espère bientôt parvenir à éradiquer le stress, la dépression, l’alcoolisme, le tabagisme ou encore l’épilepsie. Une véritable révolution qui s’accélère de jour en jour.
Casque conçu par l'ImecImaginez un appareil capable de prédire les situations stressantes qui vous attendent dans la journée sur la simple base de vos rendez-vous, un appareil capable de vous recommander en temps réel d’aller marcher quelques minutes au moment où vous êtes sur le point de craquer à cause de cet important projet. Bref, imaginez que le stress appartienne au passé parce que vous pouvez l’anticiper et donc le prévenir.
Aujourd’hui, plus besoin d’imaginer. À l’aide de deux petits appareils, l’un similaire à une montre et l’autre prenant la forme d’un patch à apposer sur le torse, il est désormais possible de mesurer en temps réel les différents paramètres liés au stress. Une avancée qui pourrait notamment permettre d'éradiquer les burnouts.
Derrière ce projet, c'est une équipe de près de cent chercheurs qui est à pied d'œuvre au sein de l’Institut de micro-électronique et composants (IMEC) de Louvain. Et ils ne comptent pas s'arrêter en si bon chemin. A côté des dispositifs de mesure du stress, ils travaillent aussi sur des lentilles de contact mesurant l’insuline chez les diabétiques, sur des ceintures de sécurité capables de détecter un problème de santé inopiné sur la route, sur des pulls intelligents permettant un suivi des paramètres vitaux de malades de longue durée… ou encore sur les «ingestibles», soit des pilules que l’on peut avaler en vue de mesurer différents paramètres. Une révolution aux accents résolument technologiques. Lire le reportage complet >
8. La machine vous simplifie la vie
© Kristof Vadino
Quimesis fabrique des robots industriels dans un vrai mouchoir de poche à Mont-Saint-Guibert. Des robots utiles qui ont pour objectif de rendre le travail physique moins pénible ou moins dangereux. Des robots qui n’ont pas vocation à remplacer l’homme mais à l’accompagner pour le rendre plus efficient.
L’automation industrielle menace-t-elle nos emplois? La start-up wallonne Quimesis construit des robots pour aider l’homme dans sa besogne en réduisant sa charge de travail et de son point de vue, il n’y a rien à craindre. "La machine ne va pas remplacer l’homme, elle n’est qu’un moyen de lui faciliter la vie", estime François Baudart, co-fondateur de Quimesis.
Fondée sur les bases d’un club de robotique de l’UCL, Quimesis regroupe une belle brochette d’experts en robotique et mécatronique. Elle s’est spécialisée dans la production de robots industriels, les appareils intelligents et les objets connectés (IoT). Parmi ses collaborations ou réalisations, on compte des tondeuses à gazon, Lylo, un routeur intelligent qui rend le WiFi et la domotique de la maison facile à utiliser ou encore un robot laveur de panneaux solaires.
La robotique est un marché peu concurrentiel en Belgique. Pour favoriser l’innovation, Quimesis a également créé la Quimbox, un contrôleur universel de robots. Avec un rêve en tête: que tous les projets en robotique deviennent réalité. Lire l'article complet >
9. La machine s’implante dans votre cerveau
© David Paul Morris
Auparavant, un ordinateur remplissait toute une pièce. Ensuite, nous avons pu l’installer sur la table de la cuisine, puis sur nos genoux, et enfin dans la poche de notre pantalon. Prochaine étape: l’intérieur de notre corps.
Il est belge mais vit en Californie et enseigne à l’université de Berkeley. Jan Rabaey appelle l’homme moderne "Homo Technologicus, l’inévitable enchevêtrement entre l’homme et la technologie". Et, par absorption, il voit la création d'un "internet humain" où les capteurs implantés dans notre corps nous permettront d’élargir nos connaissances et nos capacités.
A l’instar de l’homme d’affaires Elon Musk, qui vient d’annoncer la création d’une nouvelle société, Neuralink, dont l’objectif sera de relier notre cerveau à des composants électroniques afin d’en augmenter les capacités. Science-fiction?
Jan Rabaey explique concrètement comment notre smartphone pourrait communiquer avec notre cerveau: la partie audio serait reliée à notre ouïe et les informations visuelles à notre vue. "Nous le voyons déjà dans l’évolution des écouteurs qui deviennent de véritables prothèses auditives." Lire l'article complet >
10. La machine s’inspire du corps pour l’aider
© Debby Termonia
Les prothèses et les exosquelettes doivent pallier la déficience du corps humain. La mécanique doit donc s’en inspirer pour reproduire le même mouvement. Mais le corps est une machine formidablement complexe.
Exosquelettes, prothèses motorisées et intelligentes… Les images de scénarios de science-fiction défilent. Les Terminator et autres Robotcop appartiennent-ils vraiment à la fiction? Pas tant que ça.
Dans leurs applications médicales d’aide au mouvement, les prothèses et les exosquelettes doivent comprendre et parfois deviner la volonté de l’utilisateur avec très peu d’informations sur le mouvement à effectuer.
Les recherches mécatroniques s’inspirent directement de la biologie. L’un des champs de recherche de Louvain Bionics porte sur la reproduction virtuelle du travail des muscles humains dans le cerveau du robot. Le moteur simule l’action du muscle, ce qui nécessite un processus de transfert d’énergie entre les différentes articulations pour doter la prothèse d’une certaine autonomie.
C’est le point le plus délicat de la relation, le Saint-Graal de la prothèse. Les stratégies actuelles travaillent surtout sur des méthodes de communication non-intrusives, qui permettent de décoder l’information via des capteurs sur la peau.
Plus la demande est élevée et les exigences sévères en termes de mobilité, d’autonomie et de performance, plus la technologie embarquée devra être présente. Mais cette technologie a évidemment un coût de développement important. Le prix d’acquisition et de recherche est donc un des freins importants de l’accès du plus grand nombre à cette technologie. Lire l'article complet >
Par Laurent Fabri
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