Sciences cognitives et IA

Chercheur pendant 10 ans au laboratoire Costech de l'UTC, Jean-Baptiste Guignard, ingénieur audio-numérique et docteur en sciences cognitives, a créé HINS en 2015. Cette solution de reconnaissance des mouvements de la main est l'application concrète d'une intelligence artificielle basée sur le biomimétisme.

Sciences cognitives et IA

Alors qu'il est encore professeur à l'UTC, Jean-Baptiste Guignard a une idée originale : inventer un système pour modifier en temps réel un morceau de musique en bougeant les mains devant la caméra de son smartphone. En utilisant des solutions open source et un logiciel de traitement du signal, il parvient à élaborer un prototype.

Cette innovation est présentée au cours d'une série d’émissions TV grand-public. Un peu par hasard, cela lui permet de se faire connaître de l'entreprise Renault-Nissan. Le constructeur automobile est intéressé par cette technologie de reconnaissance gestuelle fonctionnant sans hardware dédié pour commander certaines fonctionnalités embarquées de ses véhicules. L'homme de laboratoire et d'amphis décide alors de se lancer dans l'entrepreneuriat : « C'est beaucoup de travail et les risques sont importants, mais en France on a la chance d'avoir des dispositifs très favorables comme Jeune Entreprise Innovante et le Crédit Impôt Recherche qui sont uniques au monde ».

Après 3 ans d'existence, l'entreprise de 31 salariés dont le siège est à Los Angeles a désormais pris une ampleur internationale. Ses clients sont français, américains et chinois. Les domaines d'application eux-aussi se sont diversifiés. Collaborant toujours avec le secteur automobile en Europe, la start-up est aussi présente en Californie sous le nom de Clay INC où elle décline sa technologie pour des accessoires de réalité virtuelle et augmentée. Depuis quelques mois, la Chine est devenue une autre cible : « Les constructeurs de portables chinois sont intéressés, leurs clients pourront verrouiller leur téléphone d’un geste, ou créer et ajouter des effets autour de l'image de leur main (flammes, avatars, etc.) ». D'autres applications sont à venir comme un système destiné aux travaux publics permettant de se servir de sa tablette sans quitter ses gants de chantier (lecture de cartes ou de plans par exemple).

L'innovation au-delà des disciplines

A l'image du parcours de son créateur, la réussite d'HINS est le résultat direct d'un dialogue entre biologie, psychologie, philosophie et sciences de l’ingénieur. Le recul sur les technologies et leur nature apporté par les sciences humaines a été utilisé comme une force pour proposer un produit innovant sur le marché. A partir de ses connaissances en sciences cognitives et de son expérience d'enseignant-chercheur à l’UTC, Jean-Baptiste Guignard a pu développer une conception originale de la computer vision et de l'intelligence artificielle.

Au départ, le principal défi de Clay était d’être efficace malgré la puissance de calcul réduite disponible sur un Smartphone : « Les premières versions du code dépassaient la puissance disponible des smartphones, maintenant nous n'utilisons plus que 6 % de leurs CPU ». Pour dépasser cette contrainte, l’entrepreneur est sorti des sentiers battus. Les méthodes trop lourdes reposant sur le Deep Learning ou l’apprentissage par renforcement, ont été abandonnés au profit d'autres pistes : « Les développeurs purs et durs ont tendance à s'enfermer dans des modèles informatiques et statistiques ; chez Clay, nous allons aussi puiser dans le biomimétisme » explique le chef d'entreprise, resté chercheur dans l'âme. Parmi ses sources d'inspiration, il y a la théorie de l'auto poïèse développée par les deux biologistes chiliens Maturana et Varela sur les mécanismes d'auto-conservation mis en place par le vivant.

Pour sa structure générale, Clay mime ainsi le métabolisme d'une bactérie. L'interprétation du flux vidéo imite, quant à elle, schématiquement le fonctionnement de la rétine humaine. En IA, reconnaître une forme, une signature, une identité, une phrase est aussi l'un des grands défis. Les algorithmes utilisés par Clay empruntent volontiers aux découvertes en psychologie cognitive notamment sur la question de la catégorisation. Pour résoudre certains problèmes concrets tel l'identification d'une main en l'absence de certains doigts. Les ingénieurs de recherche étudient les stratégies adoptées par la pensée humaine et ses facultés de catégorisation floue. Cette démarche mêlant expérimentation et application industrielle fait tout l'ADN de la start-up d'origine bordelaise partie à la conquête du monde.