UP' Magazine L'innovation pour défi

Libérée de ses fils, la fée électricité ouvre une nouvelle ère

A quelques jours d’intervalles, deux groupes nippons viennent d’annoncer avoir réussi une expérimentation de transmission d’électricité sans fil. Le premier, Mitsubishi Heavy Industries (MHI) a réussi à diriger un flux électrique d’une puissance de 2 kilowatts à une distance de 50 mètres. Le second, quelques jours après, est l’Agence japonaise d’exploration spatiale (JAXA) qui est parvenue à faire passer 10 Kw sur une distance de 500 m. En clair, Jaxa démontre la capacité d’allumer une ampoule, sans fil, à ½ km de distance. Ces performances laissent présager une multitude d’utilisations dans les domaines les plus quotidiens de notre vie. Une nouvelle ère pour notre bonne vieille fée électricité.

Les webdocs Grand Format de UP' Magazine

Lancement du laboratoire ProofInUse

ProofInUse est un nouveau laboratoire public-privé, cogéré par l'Inria et AdaCore. Il s'agit là d'un nouveau partenariat majeur dans le but d’augmenter l‘utilisation des outils de vérification basés sur les preuves mathématiques au sein de l’industrie du logiciel : son objectif est de fournir des outils de vérification de logiciels basés sur la preuve mathématique à des acteurs industriels, visant ainsi à remplacer ou à complémenter les activités existantes de tests, tout en réduisant les coûts de vérification pour l’aérospatial, le transport, la médecine ou encore l’aéronautique …

Le laboratoire commun ProofInUse conduit par Inria, l’Institut National de Recherche en Informatique et Automatique, et AdaCore, le principal fournisseur de solutions logicielles pour le langage Ada, a pour but de répandre l’utilisation d’outils de preuves formelles. Ces outils complètent ou remplacent les activités existantes du développement logiciel tout en réduisant les coûts de vérification.

En partie financé par le gouvernement français, le laboratoire commun a été lancé par une journée de conférence ce lundi 2 février à Paris. Les intervenants viennent d’Inria, AdaCore, l’université d’Oxford, l’entreprise OCamlPro et le CEA (Commissariat à l’Énergie Atomique). Outre AdaCore et Inria, les sponsors du laboratoire commun comptent Altran, l’ANR (Agence Nationale de la Recherche), le CNRS (Centre National de la Recherche Scientifique) et l’Université Paris-Sud. Le thème du labcom ProofinUse s’inscrit dans l’une des priorités scientifiques du centre Inria Saclay - Ile-de-France relative à la sûreté, sécurité et fiabilité pour les architectures, les logiciels et les données.

Objectif : démocratiser l'utilisation des techniques de preuve

"Les logiciels vérifiés avec ces techniques formelles seront plus fiables et moins coûteux à développer", promettent les responsables du laboratoire.

La place des logiciels dans les systèmes critiques n'a cessé de croître depuis l'an 2000, à travers une multitude d'utilisations (transports, médecine...). Dans de nombreux domaines, les failles de logiciel peuvent avoir de graves conséquences, humaines ou financières. Pour asseoir la robustesse de ces applications, les méthodes formelles, telle que l'utilisation de la preuve formelle, offrent des avantages financiers et de sécurité. L'utilisation de la preuve mathématique simplifie le processus de vérification et en minore le coût. Un Laboratoire commun AdaCore / Toccata, ProofInUse, a été créé en avril 2014. ProofInUse souhaite proposer aux industriels des outils de vérification de leurs logiciels et ainsi démocratiser l'utilisation des techniques de preuve.

Le déploiement de ces techniques permet d’accroître l’automatisation des activités de vérification, ce qui réduit les coûts et le temps de développement des logiciels critiques. ProofInUse se base sur la technologie SPARK pour le développement d’applications critiques, une technologie développée par AdaCore et Altran.

ProofInUse va donc fournir là un laboratoire pour la recherche sur les techniques de preuves, l’objectif étant que ces recherches permettent de répondre aux défis technologiques et scientifiques qui se posent. Les recherches vont notamment viser à faciliter l’utilisation de démonstrateurs automatiques et à étendre les capacités de SPARK pour vérifier des propriétés plus complexes.
"Les outils de vérification basés sur la preuve mathématique ont précédemment été développés au sein du monde académique, ils ont fait leurs preuves pour trouver des bugs dans des logiciels critiques complexes," déclare Claude Marché, directeur de recherche Inria. "Grâce à notre collaboration avec AdaCore, ProofInUse permettra de continuer à développer ces techniques en les intégrant davantage dans les processus traditionnels de développement logiciel, pour s’assurer qu’elles peuvent être appliquées avec succès dans un contexte industriel".

ProofInUse est né du partage des ressources et des connaissances entre AdaCore et l’équipe de recherche Toccata, spécialisée dans les techniques de preuves de programmes. Lors d’une précédente collaboration entre AdaCore et Toccata, la technologie Why3 de Toccata a été intégrée au cœur de la technologie SPARK d’AdaCore.
"Nous vivons dans un monde dans lequel les logiciels prennent chaque jour une place plus importante, où il devient toujours plus important que les programmes soient fiables, sûrs et sécurisés," déclare Cyrille Comar, président d’AdaCore.
"Développer les techniques basées sur la preuve formelle au sein de SPARK en veillant à les intégrer complètement avec d’autres techniques de vérification telles que les tests est un grand pas pour réduire les coûts et la durée des activités de vérification sans perdre en sûreté. La collaboration public/privé au sein de ProofInUse va donner un nouvel élan pour diffuser plus largement les techniques de vérification basées sur la preuve et accroître l’utilisation industrielle de ces techniques, ce qui devrait bénéficier autant aux industriels qu’au grand public."

Marché visé : l'aide au développement logiciel

Le marché visé par le Laboratoire Commun ProofInUse est celui de l'aide au développement :
- d'applications critiques certifiées (exemples : DO-178, EN 50126, ECSS-E-40B, ISO 26262, etc.) aux niveaux les plus exigeants
- d'applications de sécurité certifiées selon le niveau 5 ou supérieur des critères communs.

 Cela concerne à la fois les domaines où le langage Ada est déjà largement présent (avionique, spatial, ferroviaire) et les domaines qui utilisent d'autres langages (C, C++, Java, principalement) dans lesquels les possibilités nouvelles d'intégration de la preuve et des tests que fournira la technologie SPARK permettront une conversion progressive.

Les avancées obtenues par le travail effectué dans le Laboratoire Commun ProofInUse seront intégrées aux versions successives des logiciels développés par Toccata et par AdaCore.

Plus d'informations

La robotique : le remède miracle au problème démographique du Japon ?

Ce n’est pas nouveau, le Japon doit faire face à un problème majeur : sa population est en train de diminuer et de vieillir à une vitesse encore jamais vue pour un pays développé. Pour essayer de contrer ce problème, le Japon mise notamment sur le développement de la robotique, technologie dans laquelle les japonais excellent.

Le problème démographique du Japon

En 1975, la population japonaise était la plus jeune des pays de l’OCDE avec seulement 7,9% d’individus de plus de 65 ans. En quelques décennies, elle est devenue l’une des plus âgées au monde. Aujourd’hui, cette part atteint les 25%. En 2012, les ventes annuelles de couches pour adultes Unicharm ont d’ailleurs pour la première fois surpassé celles pour les bébés.

Ce vieillissement très rapide de la population est dû à deux phénomènes simultanés : une baisse du taux de fécondité et un allongement de l’espérance de vie des japonais. Le taux de fécondité des japonaises était égal à 2,16 enfants par femmes en moyenne en 1971 pour ensuite baisser jusqu’à 1,26 en 2005. Depuis 2008, il stagne à 1,4. En ce qui concerne l’espérance de vie à la naissance, elle était de 79 ans pour les femmes et de 74 ans pour les hommes en 1980. En 2013, elle est de 86 ans pour les femmes et de 80 ans pour les hommes.
(Sources: données Banque Mondiale et prévisions des Nations Unis)

D’après l’Institut National de Recherche Japonais sur la Population et la Sécurité Sociale, sans changements, on observera en 2025 une diminution du nombre d’habitants de 10 millions et les plus de 65 ans représenteront alors 30% de la population totale et les moins de 15 ans moins de 10%. En conséquent, la population active aura diminué de 12 millions et sera composée à plus de 40% par des individus de plus de 50 ans.

(Sources: données Banque Mondiale et prévisions des Nations Unis)

Ainsi, de moins en moins de japonais auront à supporter la charge de plus en plus importante des japonais dépendants (individus de moins de 15 ans et de plus de 65 ans). En 1981, il y avait 100 japonais de 15 à 64 ans pour s’occuper de 48 personnes inactives. En 2013, ce dernier nombre s’élève à 62.

Le développement de robots infirmiers

En 2010, le Japon dénombrait 1,33 millions d’aides-soignantes pour un besoin de 2 millions. D’ici 2025, ce besoin devrait augmenter jusqu’à 4 millions. Face à la hausse du nombre des personnes âgées et à l’insuffisance du personnel de santé, de nombreuses entreprises ont compris que la robotique était un nouveau marché à conquérir et certaines développent leurs robots depuis les années 1990. Le premier ministre Abe Shinzo a d’ailleurs inclut le développement de robots infirmiers dans sa stratégie de croissance. Le gouvernement subventionne la recherche en robotique des universités et une partie de la recherche des entreprises développant de nouveaux robots capables de soulever des personnes âgées, de les aider à marcher ou encore de contrôler les faits et gestes des patients atteints de démence.

On peut citer par exemple :

- Riba Tri, le robot infirmier – Tokai Rubber Industries : Riba Tri (Robot for Interactive Body Assistance) a été développé par le groupe Tokai Rubber Industries et l’institut de recherche public japonais Riken. Il peut soulever et poser des patients, depuis un lit ou un fauteuil roulant.

 

 

 

 

- My Spoon – SECOM : My Spoon est un robot destiné aux personnes handicapées, ayant des difficultés à manger seules.

Même si, au final, un minimum de personnels soignants est requis auprès des patients, ces robots infirmiers permettent d’accompagner et de soulager le personnel qui doit souvent exécuter des tâches répétitives et parfois ardues comme soulever des patients jusqu’à 40 fois par jour. Cela permettrait d’augmenter la capacité de suivi et d’accompagnement du personnel soignant et ainsi, de tenter de répondre au problème du vieillissement de la population japonaise.

 

 

Une plus grande automatisation des usines

En prévision d’une baisse future de la main d’œuvre japonaise, les entreprises sont poussées à investir dans les robots et ainsi vers une automatisation plus poussée au sein de leurs usines. On peut désormais apercevoir de plus en plus de robots et d’humanoïdes (des robots à forme humaine) sur des chaînes de montage.

Dans la préfecture de Saitama, au nord de Tokyo, l’usine Glory a, par exemple, développé en partenariat avec la société Kawada Industries, des humanoïdes, baptisés Nextage, pouvant atteindre jusqu’à 80 % de la productivité d’un humain. Ces robots ont été conçus pour pouvoir s’intégrer dans un environnement humain.(Nextage, ©Kawada)

Ces humanoïdes assemblent les pièces du trieur de billets d’une caisse enregistreuse. L’entreprise Glory a dépensé 7,4 millions de yens (environ 50 000 euros) pour chacun de ses 13 humanoïdes, et compte amortir cet investissement en deux ans. Leur arrivée n’a pas provoqué de résistance de la part des employés car cela n’a pas entrainé de licenciements. Dans un contexte de diminution de la main d’œuvre, le but de ces achats est de permette aux employés de se concentrer sur les tâches qui créent de la valeur ajoutée et de laisser le travail à la chaîne aux robots.

Que ce soit des robots infirmiers ou destinés aux usines, leurs buts communs est d’accompagner et soulager les individus en les lestant des tâches répétitives et sans valeurs ajoutées. Dans l’état actuel des connaissances, des êtres humains sont toujours nécessaires pour accompagner ces robots. Mais, assistés de robots, moins de japonais deviennent indispensables à la réalisation de certaines activités. La robotique peut ainsi apparaître comme une des solutions au problème démographique du Japon, à condition que le prix de ces innovations diminue afin de permettre une plus grande diffusion.

Vers des robots « humains »

Les robots sont ainsi de plus en plus présents dans la vie des japonais et on observe actuellement des avancées impressionnantes dans ce domaine. En 2012, j’ai eu la chance de pouvoir rencontrer le professeur ISHIGURO Hiroshi, directeur du laboratoire de robotique intelligente de l’université d’Osaka. Il étudie les relations homme-robot et essaie de rendre ces derniers plus humains. Il est célèbre pour ses travaux sur le développement d’humanoïdes de plus en plus ressemblants à l’homme dont des robots créés à son image et à celle d’une de ses collaboratrice : Geminoid HI-4 (à gauche) et Geminoid F (à droite), en collaboration avec l’Advanced Telecommunications Research Institute International (ATR) :

Un de leurs autres travaux que j’ai trouvé très intéressant est Telenoid (pour TELEcommunicatioN andrOID) : Ce robot est contrôlé par ordinateur. Un logiciel permet de lui transférer notre voix et de lui faire exécuter certaines actions comme « faire un câlin » par exemple. Telenoid agit comme une alternative à des logiciels comme Skype en permettant l’ajout d’un certain « contact ». Son toucher est doux et son visage émet des expressions proches de l’être humain. Ce type d’innovation permettrait aux personnes âgées de retrouver un contact « humain » en parlant à leurs proches, contact qui parfois leur est très rare.

Le professeur ISHIGURO a pour ambition la création d’une société dans laquelle des robots humanoïdes auraient une place à part entière dans la vie des individus et seraient une solution à la baisse et au vieillissement de la population japonaise.

Il semblerait néanmoins que la société japonaise ait des difficultés à accueillir des robots de plus en plus semblables aux humains comme le montre le cas de robots guides introduits dans des hôpitaux mais supprimés peu de temps après car ils effrayaient les patients. L’aspect relationnel manquant aux robots est un facteur de rejet de la part des individus et une trop grande ressemblance à l’homme peut faire peur. Les robots sont encore perçus comme un divertissement et non comme une réelle aide.
(©Intelligent Robotics Laboratory)

De plus, il convient d’ajouter que les robots coûtent encore très chers. C’est pourquoi il apparaît peu probable que les robots soient complétement acceptés par la population, prêts, efficaces et disponibles à des prix abordables à temps pour pouvoir être la solution au problème auquel fait face le Japon aujourd’hui.

Le remède miracle à ce problème démographique pourrait se trouver ailleurs. Le Japon dispose en effet, de deux autres axes de réponses possibles : l’utilisation de la main d’œuvre disponible non utilisée et l’immigration. D’après un rapport des Nations Unis, pour maintenir la même population active de 2005 à 2050, il faudrait accueillir 33,3 millions d’immigrants soit 740 000 immigrants par an. Les immigrés représenteraient alors 30% de la population japonaise. Le Japon reste néanmoins un pays fortement averse à toute immigration massive, c’est pourquoi le gouvernement centre aujourd’hui son action sur les femmes et les séniors qui ne travaillent pas et qui représentent un fort potentiel de main d’œuvre supplémentaire. Cependant, les diverses mesures prises récemment pour promouvoir le travail des femmes, augmenter leur taux de fécondité ou encore faire travailler les japonais plus longtemps n’ont pas eu des effets suffisants pour pouvoir espérer contrebalancer cette évolution de la population. A long terme, un recours à l’emploi de main d’œuvre étrangère pourrait s’avérer indispensable pour espérer disposer d’une population active capable de gérer le grand nombre de japonais âgés.

Bibliographie

(1) Base de données des Nations Unis, En ligne : http://www.un.org/fr/databases/
(2) Données La Banque Mondiale, En ligne : http://donnees.banquemondiale.org
(3) Laboratoire du professeur Ishiguro Hiroshi: http://www.geminoid.jp/en/index.html
(4) Page officielle Riba Tri: http://rtc.nagoya.riken.jp/RIBA/index-e.html
(5) Page officielle My Spoon: http://www.secom.co.jp/english/myspoon/
(6) Page du site de l’entreprise Glory sur Nextage: http://www.glory-global.com/csr/feature/

Audrey Spica, MTI Review décembre 2014

impression3D

De l'impression 3D à la 4D : en route vers des néo-objets "vivants/biomorphes"

Autodesk, leader mondial des logiciels de conception 3D (autoCad, le plus connu) mise sur l’impression 4D qui consiste à ajouter une source d’énergie. Il peut s’agir d’eau, de chaleur ou de lumière, par exemple. L’énergie va agir comme un stimulateur sur le matériau pour le configurer autrement.

L’idée est d’utiliser l’auto-assemblage, un processus qui se produit tout le temps dans la nature et dans les cellules de notre corps : notre ADN s’auto-assemble aussi de cette manière.

Le but est d’arriver à programmer des objets pour qu’ils s’auto-assemblent selon la forme et les propriétés de leur matériau. Pour le moment, les seules applications possibles ne fonctionnent que dans un environnement extrême de faible gravité : sous l’eau ou dans l’espace.

Mais Autodesk est persuadé que demain vous pourrez acheter un objet en pièces détachées (habitat, Ikea, Leroy Merlin ..) et fini la galère du montage et le casse tête de la notice. Votre meuble s’auto-assemblera seul et vous éviterez sans doute une dispute si vous êtes en couple et bien des énervements ! (Source : ArchDaily.com)

technologies du futur et robots

Ces robots qui envahissent la vie quotidienne

La Japan Robot Week vient de se terminer à Tokyo et la grande tendance tourne autour des robots de service, notamment de robots barman ou serveurs de restaurant. Rencontre avec NextAge.

1,74 m pour 49 kilos, quatre capteurs de vision situés à la place de ses yeux et au bout de ses deux bras articulés. Les caméras détectent des marqueurs spéciaux qui guident les bras pour plus de précision. Chaque bras peut supporter des charges allant jusqu’à 1,5 kilogrammes (donc 3 kilogrammes en tout) grâce à des attaches auxquelles l’opérateur accroche des outils pour ses besoins spécifiques. Là s'il s'agit de mains - heu ! pardon de pinces ! Et il porte un tablier...
Il suffit de passer commande via sa tablette : café court ou long, décaféiné, robusta, ou arabica. NextAge enregistre tout et s'attèle à la tâche : il choisit la bonne capsule de café, la glisse dans la machine. Avec son autre pince, il prépare la tasse, la touillette, le sucre et le lait et pose tout ça sur un petit plateau. Et vous voilà servi au bout de... 2, 30 minutes !

Autre formule : le robot serveur. Celui-ci circule de table en table en apportant leurs plats aux clients, tout en s'excusant s'il heurte quelqu'un ou quelque chose.

Doté d’une précision de 30 microns et de 12 degrés de liberté, un NextAge possède deux caméras pour déterminer sa position ainsi que celles des objets qui l’entourent. Il est également capable de travailler avec ses congénères en parfaite coordination mais aussi d’autres humains.

Au Japon, depuis près de quatre ans déjà, l'industriel Glory, un des leaders mondiaux des appareils de traitement de la monnaie, a commencé le remplacement de ses ouvriers par des robots humanoïdes. La société collabore depuis 2010 avec le japonais Kawada Industries – qui développe notamment les robots humanoïdes HRP. Ensemble, ils ont mis au point une petite équipe de robots ouvriers capables d’atteindre 80 % de la productivité d’un humain, selon Katsuhiko Maruo, le directeur de l’usine Glory.

NextAge a été développé à l'origine dans le cadre du projet NEDO focalisé sur la prochaine génération de robots industriels manufacturiers. NextAge peut évoluer dans un environnement humain, comme par exemple sur une chaîne de montage, et exécuter des tâches avec répétabilité. Ses constructeurs souhaitent qu’on le considère comme un robot assistant et non comme un concurrent pour l’homme ; "c’est un outil technologique au service de l’humain avant tout" déclarent-ils.

Vous connaissez la série Real Humans ? Nous ne sommes pas si éloignés de la réalité... Équiper des usines ou des établissements publics de robots n’est pas anodin pour une nation comme le Japon, qui devra affronter prochainement les problèmes dus au vieillissement de sa population. Avec un déclin démographique (plus de décès que de naissances ont été enregistrés l’an dernier) qui va se répéter dans les prochaines décennies, le pays va devoir trouver une solution pour repeupler ses usines. Et les robots semblent être la solution choisie !

Enfin des employés qui ne tombent pas malades, qui ne prennent pas de vacances et qui peuvent travailler 24h/24, même le dimanche...

Loading...
Loading...