reportage

La machine vous dote d'un second cerveau

HoloLens | Microsoft ©rv doc

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.

Dans une usine automobile, un ouvrier de maintenance remonte sa chaîne de production, entièrement automatisée. À travers ses lunettes, d’un simple regard vers les machines, il reçoit instantanément les informations essentielles: état de la production, usure des pièces, date prévue pour la maintenance. À mi-parcours, une machine est à l’arrêt. Instantanément et sans contact, un message apparaît à travers ses lunettes, par transparence, avec un diagnostic de la panne. D’un simple mouvement de la main, l’ouvrier fait défiler la procédure à suivre et entame la réparation. Une modélisation en 3D du moteur endommagé s’affiche. Sans quitter le mécanisme des yeux, l’ouvrier suit pas à pas les étapes préconisées.

Mais malgré ses efforts, le problème persiste. C’est alors qu’il sollicite l’aide d’un ingénieur, situé à 1.000 kilomètres de là. Une nouvelle fenêtre s’ouvre et celui-ci apparaît en vidéoconférence. La conversation commence et grâce à la caméra située sur le casque, l’ingénieur voit tout ce qu’il se passe et peut d’un simple geste entourer la pièce à manipuler, comme s’il dessinait directement sur la machine. Le problème est finalement résolu en quelques minutes et l’ensemble de l’intervention, qui a été filmée, est transmis à l’équipe d’ingénieurs. La vidéo et les solutions trouvées viendront enrichir les informations contextuelles proposées à tous les ouvriers qui travaillent sur ce type de machine.

©Anthony Dehez

Ce scénario n’est pas extrait d’un livre d’anticipation, c’est déjà une réalité, l’outil existe, nous l’avons testé. Il s’agit désormais d’imaginer des usages précis et d’adapter cette technologie aux besoins des entreprises. Christophe Hermanns, patron de la société namuroise Vigo Universal, y travaille. Il y a quelques semaines, il 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.

L’avènement des "réalités alternatives"

Cette technologie prometteuse repose sur le principe de la réalité mixte. En combinant les atouts de la réalité virtuelle et de la réalité augmentée, ce procédé permet de superposer à notre environnement réel des objets virtuels et d’interagir avec eux. C’est ce que propose l’HoloLens. Ce casque sans fil dispose d’un ordinateur intégré et de verres transparents qui laissent voir l’environnement autour de soi.

C’est ce qui le différencie des casques de réalité virtuelle qui, eux, immergent et font évoluer l’utilisateur dans un univers fermé et une réalité recomposée, à l’image de celle des jeux vidéo.

Le marché des réalités dites "alternatives" est en plein essor, il est estimé à 165 milliards de dollars à l’horizon 2020, selon The International Data Corporation. Selon un autre rapport établi par Goldman Sachs, les seules applications de réalité virtuelle dans le domaine de la santé représenteront un marché de 5,1 milliards de dollars en 2025.

Jusqu’alors dédiées au secteur du divertissement, ces technologies sont désormais plébiscitées par le monde des entreprises pour des usages professionnels.

Des machines et des hommes

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.

Nous sommes allés à la rencontre des pionniers belges, notre dossier >

Que ce soit du texte, des images, de la vidéo, des modélisations 3D ou holographiques, la réalité augmentée offre des perspectives très prometteuses, notamment dans le domaine de l’assistance intelligente, grâce à l’affichage de données contextuelles et personnalisées dans le monde réel. Mais la véritable prouesse de la réalité mixte, c’est de permettre la manipulation d’objets virtuels avec quelques gestes codifiés: un pincement entre le pouce et l’index permet d’ouvrir ou de fermer une fenêtre ou de faire une sélection dans un menu, les doigts collés offrent la possibilité de déplacer un élément et des commandes vocales (en anglais) complètent la palette d’interactions. Si la description des gestes est malaisée, l’apprentissage est rapide et intuitif.

Grâce à un échange permanent de données — qui transitent entre l’utilisateur, le casque, la machine et l’environnement direct – les gestes virtuels détectés par la caméra frontale du casque HoloLens transmettent des ordres et des commandes mécaniques. Notre cerveau, lui, se charge de rendre ces interactions virtuelles bien réelles, voir naturelles.

Ouvrier, médecin ou astronaute

De l’architecture à la recherche spatiale, en passant par la médecine, les premières applications concrètes de cette technologie sont en cours. À la fin du mois de juin, des astronautes en partance pour la Station spatiale internationale seront équipés du casque de Microsoft.

"Jusqu’ici, les équipes s’appuyaient sur des instructions vocales ou écrites lorsqu’elles effectuaient des réparations ou des expérimentations complexes", précise un responsable de la NASA. Désormais, les images et la vidéoconférence en direct s’ajoutent aux options disponibles. Aux gains d’efficacité et de flexibilité s’ajoutent une réduction de l’entraînement nécessaire aux astronautes et donc une diminution des coûts de l’exploration spatiale.

Retour sur terre, dans les locaux de Vigo Universal à Namur. Christophe Hermanns en est certain, la réalité augmentée va bouleverser le secteur de la formation et de l’éducation. Après avoir mis sur pied le plus large catalogue d’expériences en réalité virtuelle de Belgique, il se concentre désormais sur les applications concrètes de la "réalité mixte" pour l’apprentissage.

"C’est la première fois dans l’histoire du travail que les études ou notre formation initiale ne nous permettent plus de faire toute une carrière ou d’assurer notre subsistance pendant toute notre vie", explique-t-il. Et il sait de quoi il parle. Il a notamment été programmeur informatique, artificier et aujourd’hui, il est patron d’entreprise.

Le casque HoloLens, développé par Microsoft, permet de superposer des informations virtuelles à notre environnement réel. Au-delà de la simple visualisation en réalité "augmentée", l’utilisateur peut interagir avec cet environnement, à l’aide de gestes et de commandes vocales.

Se former tout au long de la vie

"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", affirme Christophe Hermanns.

Le potentiel est vertigineux et promet des plans massifs de formations. Ce mode d’enseignement libère en effet d’une partie des contingences logistiques coûteuses liées à l’apprentissage comme la location de salles, la limitation du nombre de participants, la présence physique de formateurs, les coûts de déplacement etc.

Les casques de réalité augmentée abolissent les distances et donc aussi les limites du travail collaboratif. Car il ne s’agit plus d’une simple présence virtuelle. Des personnes se trouvant dans des lieux différents peuvent interagir simultanément avec un même objet virtuel.

"L’interaction idéale sera celle dont l’homme ne se rendra pas compte. Une interaction sans friction, conçue et vécue comme une prolongation de son comportement et de ses émotions."
Christophe Hermanns
Patron de Vigo Universal

La société américaine Styker, spécialiste de l’équipement médical, utilise par exemple les casques HoloLens pour créer des salles chirurgicales sur-mesure pour ses clients. Réunis autour d’équipements représentés sous une forme holographique, le chirurgien, l’anesthésiste, l’infirmière, l’hygiéniste et le fabricant du matériel modèlent ensemble la configuration idéale de la salle d’opération. Outre la facilité offerte pour déplacer chaque objet, ce type de collaboration diminue considérablement les coûts de développement en réduisant notamment le nombre de rapports théoriques intermédiaires nécessaires et les incompréhensions éventuelles inhérentes à tout projet.

Microsoft's HoloLens Is Actually Amazing

De son côté, l’entreprise canadienne de simulation médicale CAE Healthcare a développé du contenu en réalité augmentée pour former le personnel soignant. Une application pour former aux gestes de premiers secours est sur les rails. Une autre vise spécifiquement à assister toute personne devant prodiguer des soins d’urgence en lui fournissant une aide contextuelle pour établir un diagnostic et passer à l’action. Dans un futur proche, il sera possible d’être assisté en direct par un professionnel présent par vidéoconférence, augmentant ainsi la réactivité et l’efficacité des soins prodigués.

La machine s’adresse à nos cinq sens

Si l’assistance intelligente est une niche prometteuse, Christophe Hermanns prédit également une révolution dans notre rapport aux savoirs et à la connaissance: "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. Il y aura un recentrage sur les mécanismes de réflexion et de création. Cela va tout changer, l’apprentissage se fera par l’expérience."

Les notions d’expérience et d’immersion sont au cœur du développement des réalités alternatives. S’il est encore nécessaire de porter un casque, la miniaturisation des composants laisse entrevoir la mise sur le marché de lunettes ultralégères puis de lentilles connectées. La facilité d’utilisation est un enjeu majeur pour convaincre le grand public et la généraliser l’usage. L’étape d’après, ce sont les casques neuronaux, en cours de développement et la transmission d’information par la pensée, une technique qui n’appartient plus au domaine de la science-fiction.

"L’interaction idéale sera celle dont l’homme ne se rendra pas compte. Une interaction sans friction, conçue et vécue comme une prolongation de son comportement et de ses émotions." En clair, prendre en main son smartphone ou appuyer sur un bouton relèvera bientôt de la préhistoire.

©Anthony Dehez

La machine est aujourd’hui capable de s’adresser à nos 5 sens et d’y réagir en adaptant son comportement et les informations qu’elle nous renvoie, le tout grâce à des algorithmes qui analysent et traitent les données enregistrées par les différents capteurs. Fréquence cardiaque, pression artérielle, taux de glycémie mais aussi notre état de fatigue ou nos émotions, chacun de nos comportements est désormais mesurable en temps réel.

Aux Etats-Unis, le Professeur Rizzo travaille sur le projet Bravemind qui exploite les bénéfices de la réalité virtuelle dans le cadre de traitement du syndrome de stress post-traumatique affectant les vétérans de guerre. Une thérapie consistant à plonger les patients dans des scénarios similaires à ceux rencontrés en mission en utilisant des stimuli visuels, sonores et physiques. Cette technique est utilisée dans plus de 50 sites dont des hôpitaux et des bases militaires américaines.

En mesurant tous azimuts les expériences vécues dans le réel, les chercheurs souhaitent pouvoir les reproduire au sein d’une réalité virtuelle scénarisée. Mais derrière ces technologies de pointe, une guerre globale et discrète est à l’œuvre, celles des capteurs et des objets connectés censés devenir les agents d’une collecte massive des données, à l’échelle planétaire.

Dinosaure et mascotte animée

Retour chez Vigo Universal où les projets se multiplient à mesure du perfectionnement de ces capteurs. Un projet à l’échelle européenne est en cours, mais nous n’en saurons pas plus, clause de confidentialité oblige.

"Pour les projets de plus grande envergure, il faut viser l’international, explique Christophe Hermanns. J’ai reçu des propositions de Chine et des Etats-Unis pour développer l’entreprise et mes idées. Nous avons le savoir-faire nécessaire pour innover et une grande expérience dans la technologie 3D, mais soyons francs, en Belgique, les banques et les entreprises sont toujours réticentes à l’idée d’investir dans les nouvelles technologies."

Démo du jeu "Pterosaure" - Par Vigo Universal

En attendant des financements plus importants, les équipes de Vigo continuent d’expérimenter en se faisant la main sur des projets concrets et ludiques. Parmi les dernières réalisations en date, une application de reconnaissance gestuelle pour le Musée des Minéraux au Liban et son client l’Atelier Holographique et Alioscopy. Cette expérience invite les visiteurs à faire voler un ptérosaure dans un canyon, grâce aux mouvements de leur buste et de leurs bras.

La prouesse tient dans l’absence de casque, de capteurs installés sur le corps du visiteur ou de fils les reliant à un ordinateur. C’est la caméra qui enregistre les mouvements du visiteur et les reproduits à l’écran.

Basé sur le même principe, le personnage d’Hector anime désormais les chasses au trésor et les activités organisées par l’ASBL Horizons Jeunesse. Cette mascotte 3D, contrôlée à distance par un animateur, interagit en temps réel avec les enfants par l’intermédiaire d’un écran. Gestuelle, voix, mimiques, le réalisme est bluffant, les enfants s’en font rapidement un ami et un confident. Une génération visiblement déjà prête à faire le grand saut dans le monde naissant des réalités alternatives.

©Horizons jeunesse

Le danger

Des données personnelles très convoitées

La vision de société portée par les partisans des réalités alternatives est construite sur la capacité à mesurer chacun de nos comportements, en temps réel et sans restriction. Si ces données ne sont pas collectées et analysées par une machine centralisée, façon Big Brother, les risques ne sont pas pourtant absents.

À mesure que la frontière entre notre vie réelle et notre vie numérique s’estompe, que les capteurs se fondent dans notre quotidien, le marché des données personnelles attire toujours plus les convoitises. Mais en mettant la main sur l’or noir de la révolution numérique, les nouveaux acteurs disposeront aussi de pans entiers de nos vies.

La transparence de la collecte et de l’exploitation de nos données est donc un enjeu majeur dont nos démocraties doivent absolument s’emparer.

 

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