L’intelligence artificielle au service des patients vulnérables : pour une meilleure communication et un bien-être amélioré

Dans le domaine de la santé, comprendre et interpréter les émotions des patients est essentiel pour leur bien-être et leur prise en charge. Mais pour certaines personnes, comme les personnes âgées souffrant de troubles neurocognitifs ou les patients souffrant de douleurs chroniques, il est difficile d’exprimer clairement leurs ressentis, ce qui peut compliquer leur suivi médical.

C’est là qu’intervient la recherche menée au sein de CESI LINEACT. L’objectif ? Développer des solutions basées sur l’intelligence artificielle (IA) pour améliorer la communication et l’accompagnement des patients fragiles, notamment ceux dont la capacité à s’exprimer est limitée.

Des robots d’accompagnement pour une meilleure interaction homme-machine

La recherche s’étend également aux interactions entre l’homme et la machine. Les chercheurs de CESI LINEACT travaillent sur des robots humanoïdes capables de détecter les émotions des patients en temps réel grâce à des caméras et des microphones. Ces robots peuvent capter les expressions faciales, la tonalité de la voix et les gestes, permettant ainsi de fournir un soutien émotionnel et social aux patients, particulièrement ceux qui sont isolés ou en perte d’autonomie. Ces avancées pourraient révolutionner le soutien des personnes âgées ou hospitalisées, en leur offrant des interactions plus naturelles et adaptées à leur état émotionnel.

Amine Bohi, expert en vision par ordinateur et IA à CESI LINEACT, travaille sur des solutions d’IA pour aider les personnes vulnérables. En collaboration avec des EHPAD, il développe des prototypes de robots capables de détecter les émotions (stress, douleur, joie) et d’interagir avec les patients en temps réel. Ces robots peuvent apporter un soutien émotionnel tout en facilitant la surveillance de l’état de santé des résidents. Ils permettent ainsi aux soignants d’anticiper les besoins des patients et de maintenir un lien personnalisé avec eux.

Une vision pour une santé plus connectée et humaine

À CESI, nous croyons fermement que l’innovation technologique doit servir l’humain. La Journée mondiale de la santé est l’occasion de rappeler que les avancées numériques ne doivent pas remplacer les relations humaines, mais les enrichir. En développant des outils connectés, fiables et éthiques, nous contribuons à un avenir où la technologie soutient les professionnels de santé et améliore la qualité de vie des patients.

L’intelligence artificielle offre une opportunité unique pour améliorer le quotidien des patients vulnérables. En automatisant et facilitant la détection des émotions et de la douleur, ces technologies ouvrent la voie à une médecine plus humaine, où chaque patient, même non communicant, peut être compris et pris en charge avec bienveillance.

Les défis de la localisation en intérieur

La localisation en intérieur reste l’un des plus grands défis pour la robotique. Contrairement aux environnements extérieurs, où le GPS assure une précision suffisante pour la navigation, les bâtiments bloquent ou perturbent les signaux GPS. De ce fait, les robots doivent recourir à d’autres méthodes, notamment des technologies visuelles et radio pour se repérer.

• Les méthodes visuelles s’appuient sur des caméras pour capturer des images de l’environnement, qui sont ensuite analysées par des algorithmes d’intelligence artificielle (IA) pour identifier des points de repère et localiser le robot. Il s’agit de méthode sensibles aux variations d’environnements.
• Les méthodes radio, exploitent la puissance du signal de bornes dans le bâtiment pour estimer la position du robot. Le Wi-Fi est déjà omniprésent, mais sa précision seule reste limitée à cause des fluctuations des signaux. D’autres méthodes basés radio existent mais nécessitent l’installation d’infrastructure spécifique pouvant être complexes et onéreuses.
• Les méthodes Laser (Lidar) : basés sur des capteurs spécifiques, ces méthodes donnent un bon niveau de précision mais nécessite un connaissance initiale fine de la position du robot et peuvent être sensible à des variations d’environnements.

Un climat de tension grandissant sur les routes

Les chiffres sont éloquents. Une étude menée par la Macif et la Fondation Jean Jaurès révèle que 80 % des Français admettent être violents verbalement en voiture. Plus inquiétant encore, 68 % déclarent injurier d’autres conducteurs et 18 % vont jusqu’à descendre de leur véhicule pour interpeler l’autre conducteur

Ce climat d’agressivité s’explique en partie par un sentiment d’anonymat et d’impunité, la voiture devenant un espace où l’on exprime plus librement ses frustrations. L’augmentation des embouteillages et du stress quotidien ne fait qu’exacerber ces comportements. Pourtant, il est possible d’adopter une conduite plus apaisée en repensant nos habitudes.

Mon trajet vert : un programme d’économies d’énergie pour une mobilité quotidienne plus responsable

Afin de favoriser une mobilité plus durable et responsable des étudiants, CESI porte, depuis janvier 2023, le programme Mon trajet vert, lauréat du dispositif des Certificats des Économies d’Énergie (CEE) du Ministère de la Transition écologique et de la Cohésion des territoires.

Son objectif majeur : accompagner les étudiants dans la réduction de l’empreinte énergétique de leurs déplacements quotidiens en encourageant des pratiques plus vertueuses comme le covoiturage. Expérimenté sur six campus de CESI, Mon trajet vert sensibilise les étudiants aux enjeux de l’écomobilité, notamment à travers des événements ludiques et pratiques. En parallèle, des études sur leurs habitudes de déplacement et la culture des établissements d’enseignement supérieur sont menées par le laboratoire de l’école CESI LINEACT. L’objectif est de montrer qu’un mode de transport plus respectueux de l’environnement peut aussi être plus économique, plus convivial et plus sûr.

Parmi les alternatives de transport proposées, le programme met en avant les bonnes pratiques du covoiturage pour garantir une expérience agréable et sécurisée :

• Choisir des plateformes reconnues et sécurisées.
• Vérifier les profils des covoitureurs et consulter les avis.
• Respecter ses engagements et prévenir en cas d’imprévu.
• Fixer des règles claires sur les horaires et points de rencontre.
• Adopter une conduite souple et respectueuse du code de la route.

Le guide Mon trajet vert livre des conseils pratiques et des ressources gratuites et téléchargeables pour faciliter le passage au covoiturage, accessible sur MonTrajetVert​ – rubrique « Adopter une mobilité durable » .

Retrouvez également l’épisode du podcast Mon Trajet Vert consacré au covoiturage !

Vers une conduite plus sereine et responsable

Changer nos habitudes de conduite est essentiel pour rendre nos routes plus sûres et plus agréables. En favorisant des pratiques comme le covoiturage et en adoptant une attitude bienveillante au volant, chacun peut contribuer à réduire le stress et l’agressivité sur la route.

La courtoisie au volant ne doit pas être un idéal lointain, mais un engagement quotidien pour des trajets plus apaisés et sécurisés.

Pourquoi adopter le covoiturage ? Les avantages au-delà de la sécurité

Au-delà de son impact positif sur la sérénité au volant, le covoiturage présente de nombreux atouts sur les plans économique, environnemental et social.

La courtoisie au volant ne doit pas être un idéal lointain, mais un engagement quotidien pour des trajets plus apaisés et sécurisés.

• Un gain économique : partager un trajet permet de réduire les coûts liés au carburant, aux péages et à l’entretien du véhicule.
• Une alternative écologique : en diminuant le nombre de véhicules sur les routes, le covoiturage contribue à la réduction des émissions de CO² et à la fluidification du trafic. « Le covoiturage participe à l’amélioration de la qualité de l’air :  la voiture individuelle représente à elle seule plus de 15% des émissions de gaz à effet de serre en France. Partager un véhicule permet de diviser par deux les émissions de CO² de son trajet. » (écologie.gouv)

• Une meilleure accessibilité : il constitue une solution de transport complémentaire pour les zones mal desservies par les transports en commun. Cette alternative facilite les déplacements des personnes non motorisées telles que les enfants, les personnes handicapées ou encore les seniors.
• Un moment de convivialité : loin d’être un simple déplacement, le covoiturage devient une occasion d’échanger et de créer du lien social.

Et si la courtoisie au volant commençait simplement par un changement de nos habitudes de conduite ?

Une avancée technologique pour la robotique intérieure

Ce travail de recherche, centré sur la localisation intérieure du robot TIAGO++, propose une méthode innovante combinant deux sources de données :

• Les signaux WiFi,
• Les images visuelles des lieux environnants.

L’originalité de cette approche réside dans sa capacité à localiser le robot en utilisant seulement 10 échantillons WiFi et 4 images en basse résolution (58×58 pixels). Cette méthode permet d’atteindre une précision de localisation d’environ 1,32 mètre, selon les chiffres actualisés au 23 septembre 2024.

Des résultats prometteurs et économiques

Les résultats de cette étude sont non seulement robustes face aux changements d’environnement, mais ils permettent aussi de limiter les investissements en équipements coûteux. En combinant des données simples et facilement accessibles, cette méthode offre une solution économique et efficace pour la localisation des robots en intérieur.

Yuehua Ding, l’auteur principal de cette étude et chercheur dans notre école d’ingénieurs à Strasbourg, a eu l’opportunité de présenter ces résultats lors de la conférence internationale IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots en novembre 2024.

CESI, acteur innovant dans la recherche en robotique

Grâce à des projets comme celui de la localisation du robot TIAGO++, CESI continue de se positionner comme un acteur clé dans l’innovation technologique et la recherche en robotique. Nous sommes fiers de contribuer à ces avancées, qui ouvrent de nouvelles perspectives pour l’intégration des robots dans notre quotidien.

L’importance de la planification durable

Aujourd’hui, les entreprises ne doivent plus seulement viser la rentabilité. Elles doivent aussi prendre en compte le bien-être de leurs employés et la réduction de leur impact écologique. Les chercheurs, comme Candice, travaillent sur des modèles mathématiques capables de considérer simultanément ces trois facteurs.

Deux modèles d’optimisation

Pour relever ces défis, deux modèles d’optimisation sont développés. Le premier modèle se concentre sur :

• Minimiser le temps total de production (nommé MAKESPAN dans le domaine)
• Réduire la consommation d’énergie
• Diminuer les troubles musculo-squelettiques (TMS) des opérateurs, en utilisant l’indice OCRA pour évaluer l’exposition aux risques

Le deuxième modèle vise à maximiser le niveau de satisfaction des travailleurs, en tenant compte de leurs préférences concernant les machines, la variété des tâches et les horaires de travail.

Optimiser la productivité tout en plaçant l’humain au centre de l’industrie du futur

L’innovation est au cœur de l’industrie 5.0 et OPTIMAN se démarque en développant une planification axée sur l’humain, contrairement à de nombreuses initiatives qui se concentrent uniquement sur l’interaction homme-machine. En optimisant la conception des cellules robotisées et en intégrant des algorithmes d’optimisation avancés, le projet vise à créer des plans de production flexibles et autonomes où l’opérateur humain contribue de manière optimale tout en réduisant les efforts cognitifs inutiles.

L’objectif ultime est d’accroître la compétitivité des PME industrielles face à l’évolution rapide des technologies, tout en mettant en avant le facteur humain. Ainsi, OPTIMAN se fixe trois objectifs principaux :

• Exploitation optimale des outils de production : en réduisant le temps de préparation par produit et en assurant un approvisionnement continu des cellules d’usinage, le projet vise à maximiser le taux d’utilisation du système de production. Des solutions basées sur la robotisation, l’optimisation de la conception des cellules, la supervision via jumeau numérique et l’optimisation de l’ordonnancement seront mises en oeuvre ;
• Optimisation du fonctionnement de l’atelier : en développant un outil d’aide à la décision automatique, OPTIMAN planifiera les tâches et les ressources de manière prévisionnelle et dynamique, prenant en compte des contraintes telles que le confort de l’opérateur, l’efficacité de production et la gestion des stocks ;
• Diffusion des résultats : les résultats du projet seront partagés avec d’autres entreprises de la région Normandie à travers des ateliers de sensibilisation, le réseau NAE et des publications scientifiques nationales et internationales.

CESI devient partenaire de la ComUE

Tout d’abord, l’entrée de CESI dans la ComUE permettra à nos enseignants chercheurs, dans un cadre prédéfini, de contribuer utilement à des productions scientifiques (recherche opérationnelle, intelligence artificielle, robotique, génie industriel) et de partager des plateformes (robotique, numérique, etc.).

Parmi les axes prioritaires du campus de Lyon se trouve l’amélioration de la vie étudiante. Cette adhésion à la ComUE est, pour CESI, l’occasion de poursuivre une politique sociale ambitieuse au bénéfice de ses étudiants en s’adossant aux services proposés. S’agissant de nos étudiants internationaux de plus en plus nombreux, ils pourront également bénéficier du dispositif d’accompagnement proposé par Students Welcome Desk pour préparer leur séjour académique.