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Lettre d'information n° 44

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Nataliya Kosmyna distinguée par la Fondation L'Oréal-Unesco

Les Bourses L'Oréal-Unesco Pour les Femmes et la Science récompensent de jeunes chercheuses singulièrement talentueuses. Post-doctorante au centre Inria Rennes – Bretagne Atlantique et spécialiste en Intelligence Artificielle, Nataliya Kosmyna est l'une des lauréates du millésime 2016. Rencontre.

Les Bourses L'Oréal-Unesco Pour les Femmes et la Science récompensent de jeunes chercheuses singulièrement talentueuses. Post-doctorante au centre Inria Rennes – Bretagne Atlantique et spécialiste en Intelligence Artificielle, Nataliya Kosmyna est l'une des lauréates du millésime 2016. Rencontre.

De grands yeux verts. Un zeste d'accent slave. De la bonne humeur à revendre. Et un press book qui s'épaissit à vue d'oeil. À 25 ans, Nataliya Kosmyna s'est déjà forgée une solide réputation dans le domaine de l'intelligence artificielle. Il faut dire qu'elle fait voler des drones . . . par la pensée ! Une prouesse saluée par les journaux, les télévisions et maintenant aussi la Fondation L'Oréal-Unesco qui vient de lui attribuer une bourse jeune chercheuse.

L'histoire commence en 2010, loin d'ici. Du côté de Zaporojie, sur les bords du Dniepr. “Je viens d'Ukraine. Je terminais ma licence d'informatique. J'avais envie de poursuivre mes études à l'étranger. Je pensais que ce serait une bonne expérience. Il y avait à Grenoble un campus très réputé pour l'intelligence artificielle, mon sujet de prédilection. En plus, je pouvais suivre les cours car ils étaient en anglais.  Un seul hic : “je n'avais pas les moyens financiers d'un tel projet. Heureusement, j'ai bénéficié d'une bourse de l'ambassade de France.  Et voilà comment je suis arrivée ici. Je connaissais deux mots de français : bonjour, merci.

Beaucoup de chemin parcouru depuis, avec à la clé un doctorat de l'Université Grenoble Alpes et un prix pour sa thèse sur le co-apprentissage dans les interfaces cerveau-ordinateur. Un domaine qu'elle connaissait déjà un peu. “Maman est neurologue. J'ai toujours vu des schémas et des images du cerveau à la maison.

C'est durant ces travaux que les drones se sont invités dans sa vie. Ou plutôt l'art de les piloter par la pensée. “Ce n'est pas moi qui ait inventé cela, prévient-elle. En 2012, il y a eu des essais et une publication par l'université du Minnesota. Mais il leur avait fallu deux mois d'entraînement pour préparer quatre personnes à faire ce test. Quand je suis tombée sur ce papier, je me suis dit qu'on pouvait faire mieux. Je me suis inspirée de ce projet pour améliorer la technologie. J'ai proposé un système qui est fonctionnel en 10 minutes.

Mais au fait, par quelle magie cela fonctionne-t-il ? “Quand vous pensez, votre cerveau produit une activité électrique que l'on capte grâce à un casque encéphalographique. Il faut essayer de traduire ces signaux d'une manière efficace pour que l'ordinateur puisse comprendre et interpréter.  Est-ce à dire que vous lisez dans les pensées ? “Pas du tout. Je n'ai aucun moyen de savoir spontanément à quoi vous pensez. Ce n'est pas possible. Tout au mieux, je pourrais dire quelque chose sur votre état mental : si vous êtes fatigué, stressé, détendu...

Pour espérer piloter une machine par la pensée, il va donc falloir en passer par une étape intermédiaire : l'apprentissage. L'idée : identifier un signal cérébral précis puis l'associer à une commande. “Je vais vous demander de penser à quelque-chose. N'importe quoi. Le ciel. Une pelouse... Et je vais enregistrer le signal cérébral capté par le casque à cet instant-là. Puis je vais entraîner un système informatique à reconnaître ce signal, cette pensée.  Dernière étape : faire correspondre le signal ainsi identifié à la commande vers la machine. Décollage, atterrissage... “Si le système parvient à reconnaître le signal, alors il envoie la commande et fait décoller le drone.

Simple comme bonjour ? “Non. Pour la machine, c'est très compliqué de reconnaître des pensées de manière stable. Et si l'on veut en reconnaître beaucoup, il faut y passer énormément de temps. C'est fatigant. On espère que dans les années à venir, on parviendra à trouver des moyens pour enrichir ce vocabulaire. Aujourd'hui c'est encore très limité.

Diriger un fauteuil roulant par la pensée

Difficile donc d'apprivoiser complètement son drone ? “Oui, et je ne vais pas travailler dans cette direction. C'est ludique, mais une télécommande ordinaire est plus efficace. Par contre, cette technologie-là peut servir à quelque chose de bien plus utile : améliorer l'autonomie des personnes fortement handicapées. Ce sont elles que je voudrais vraiment aider. Par la pensée, elles pourraient allumer une lampe, fermer les volets, ouvrir une porte, contrôler leur fauteuil roulant, changer l'inclinaison de leur lit... On ne se rend pas compte de leurs difficultés quotidiennes.

Actuellement en post-doctorat, dans l'équipe de recherche Hybrid, la scientifique envisage deux projets. “L'un relève plutôt du fauteuil roulant. L'autre de l'habitat aménagé. J'ai déjà des volontaires pour les expériences. Ce retour des vrais utilisateurs est très précieux pour moi.  Et les industriels ? “Intéressés. J'ai des contacts pour du prêt de fauteuils par exemple.  Et les casques ? “Ceux qui conviennent le mieux pour ces recherches coûtent horriblement cher.” La bourse attribuée par la Fondation L'Oréal-Unesco tombe donc à point nommé.