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Nataliya Kosmyna, lauréate d’une bourse de la fondation L’Oréal-Unesco « Génération Jeunes Chercheuses »

le 12 octobre 2016
Recherche, Informatique et numérique

Commander des objets par la pensée devient possible

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À 25 ans, avec un Doctorat d’informatique obtenu au sein de la Communauté Université Grenoble Alpes, Nataliya Kosmyna s'est déjà forgé 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 par la Fondation L'Oréal-Unesco qui vient de lui attribuer une bourse « Pour les Femmes et la science : Génération Jeunes Chercheuses ».




« 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 » raconte Nataliya. Un seul problème : « 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. »

Et c’est à Grenoble qu’elle commence à « jouer » avec des drones et à essayer de les contrôler par la pensée. « Mais 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 dix minutes. »
 

Démonstration de pilotage d'un drone par la pensée lors de la Semaine du Cerveau 2015.
Le public teste l'interface d'apprentissage et de pilotage mise au point par Nataliya Kosmyna durant sa thèse.
 
 

Ce système, le public de la Semaine du Cerveau à Grenoble a pu le tester lors de l’édition 2015 « Cerveau électrique, ça vous branche ? » et il a bluffé tous ceux qui l’ont essayé ! « 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 » explique Nataliya.

Pour espérer piloter une machine par la pensée, il faut donc 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. 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. 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. »

Actuellement en post-doctorat, dans l'équipe de recherche Hybrid, à l’INRIA de Rennes, Nataliya envisage déjà des dévelopements utiles surtout pour les personnes en situation de handicap : « Cette technologie-là peut servir à 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. »

Les travaux de Nataliya Kosmyna sur le co-apprentissage dans les interfaces cerveau-ordinateur ont été récompensés par le Prix de Thèse de la Communauté Université Grenoble Alpes en 2016. Natalyia vient également de décrocher l’une des 30 bourses françaises de la fondation L'Oréal-UNESCO Pour les Femmes et la Science. Ce programme identifie et récompense de jeunes chercheuses talentueuses dans les sciences formelles, les sciences du vivant et de l'environnement, les sciences de la matière, les sciences de l'ingénieur et technologiques. 

Démonstration en vidéo



> En savoir +

> Le site de Nataliya Kosmyna


Mise à jour le 26 octobre 2016

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