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Annonce

14 février 2020

La vision artificielle intelligente pour l'assistance des personnes âgées dans les lieux publics.


Catégorie : Doctorant


Offre de thèse dans le cadre du programme CIFRE

Anavid France et ESIEE Paris

(Financement région île de France)

Titre de la thèse : La vision artificielle intelligente pour l'assistance des personnes âgées dans les lieux publics.

Résumé :L’objectif de la thèse est d’identifier, à travers la vision artificielle, les personnes âgées dans les lieux publics tels que les stations de transport, les centres commerciaux, les hôpitaux, etc, et d’identifier les risques auxquels elles peuvent être confrontées afin de leur fournir une assistance adaptée en cas de besoin. Il s’agira d’une part de caractériser les personnes âgées pour les détecter efficacement à travers les caméras de vidéosurveillance et d’autres part d’identifier les facteurs qui peuvent nuire à leur bien-être afin d’intervenir à temps en cas de besoin.

 

Descriptif :

Le seuil d'entrée dans la "vieillesse" est en général fixé, pour des raisons conventionnelles, à 65 ans. En France, la part du groupe d'âge des personnes de 65 ans et plus est passée de 15,4% en 1997 à 19,6% en 2018. Le fait de vivre plus longtemps offre l’opportunité d’une nouvelle vie, après celle consacrée principalement au travail. Cependant, les personnes âgées sont plus sujettes à des facteurs pouvant nuire à leur bien-être d’où l’importance de leur assistance.

Aujourd’hui, plusieurs systèmes d'aide pour les personnes âgées sont proposés afin de les assister [1,2,3,5,7,8,9]. Néanmoins, bien que ces travaux proposent des solutions innovantes pour assister les personnes âgées, leur utilisation reste limitée puisqu’ils offrent uniquement des services d'assistance à domicile. Or,aujourd’hui, les personnes âgées sont conscientes de l’importance de vieillir « actif ». Il est important de permettre à chacun d’avoir une vie citoyenne et sociale riche, quel que soit son âge. Ainsi, il est primordial de prêter une attention particulière à la sécurité des personnes âgées dans les lieux publics, d’analyser leurs comportements et d’identifier les risques auxquels elles peuvent être confrontées.

Par conséquent, les défis de sécurité auxquels font face aujourd’hui les nations font que les solutions de surveillance automatiques sont demandées plus que jamais. Parmi ces solutions, on trouve celles basées sur la vision artificielle. En effet, le déploiement constant des réseaux de vidéosurveillance génère une quantité énorme de séquences vidéo très peu exploitées du fait que l’exploitation se fait par l’humain d’une manière ponctuelle, suite à un incident par exemple.

En revanche, avec les capacités de calcul offertes aujourd’hui par les technologies telles que le cloud computing et les algorithmes d’intelligence artificielle, il est devenu possible de traiter d’une manière exhaustive les vidéos et en extraire des informations pertinentes efficacement.

Récemment, plusieurs domaines tiennent profit de la vision intelligente tels que l’imagerie médicale, le manufacturing, le supply Chain, la sécurité et la Sûreté.

Certains systèmes d’assistance des personnes âgées utilisent les technologies de la vision artificielle [4,6]. Cependant, ces travaux visent uniquement l’assistance à domicile, or, l'assistance des personnes âgées dans les lieux publics à travers la vision artificielle pose des défis liés à l’environnement. En effet, la performance et la stabilité du système dépendent beaucoup de la qualité des séquences vidéos. Les principales difficultés portent sur l’obtention de performances similaires à celles obtenues avec les données vidéo du domicile, car l’environnement extérieur est différent : qualité de la caméra, luminosité, présence d’un nombre de personnes plus élevé en lieu public, etc.

À ce jour, le domaine de l'assistance des personnes âgées dans les lieux publics n’a pas encore bénéficié de la vision artificielle. Cela représente ainsi un enjeu majeur à explorer avec un grand intérêt afin de permettre le développement de méthodes adéquates et le déploiement de systèmes efficaces pour parvenir particulièrement au bien-être de cette catégorie de personnes essentiellement dans les lieux publics.

Dans cette perspective, ce projet de recherche est proposé afin de mettre en place une solution logicielle clé en main permettant d’assister les personnes âgées dans les lieux publics en utilisant des technologies innovantes d’intelligence artificielle telles que la détection et le suivi de silhouette, la reconnaissance d’action et de situation de détresse, etc.

Dans une première partie, le travail s’appuiera sur une étude des caractéristiques du vieillissement et leurs répercussions sur le quotidien des personnes âgées dans les lieux publics. Ensuite, il s’agira d’exposer plus en détails les technologies existantes d’assistance aux personnes âgées.

La seconde partie du travail consistera à étudier les méthodes de vision intelligente et d’apprentissage profond pouvant répondre au besoin d’assistance des personnes âgées dans les lieux publics. Plus particulièrement, à travers les caractéristiques des personnes âgées élaborées dans la première partie, il s’agira d’améliorer les algorithmes de classification d’âge existants afin de détecter efficacement les personnes âgées et pouvoir les suivre dans un réseau de caméras. Pendant le suivi des personnes âgés, la solution analyse leurs comportement et gestures afin d’identifier leurs capacités physiques, cognitives et fonctionnelles. Cette analyse permettra d’identifier s’il y a des facteurs nécessitant d’éventuelles interventions d’assistance à travers la détection de chute, la détection de signes de fatigue, etc.

 

Contexte partenarial :

Ce travail s’inscrit dans le cadre d’une étroite collaboration entre l’équipe « A3SI » du laboratoire LIGM de l’école d’ingénieurs ESIEE Paris, université Gustave Eiffel et l’équipe R&D de la startup Anavid. Ces deux équipes ont des compétences complémentaires nécessaires à la bonne conduite du projet. L’équipe « A3SI » travaille sur des thématiques de vision par ordinateur et reconnaissance d'images, d’apprentissage profond, et de classification statistique, pour mener à bien ses travaux de recherche, l'équipe maîtrise en particulier l’adéquation algorithmes-architectures pour les systèmes temps-réel, les processeurs graphiques-GPU, etc. La startup Anavid propose des services autour de la sécurité, smart cities et l’intelligence artificielle. Le département R&D d’Anavid développe des produits et services innovants et à forte valeur ajoutée. Il est également impliqué dans des études sur l’apprentissage profond, la vision par ordinateur et le cloud computing.

Enfin, et plus globalement, nous souhaitons, par le biais de ce projet, sur la base d’une collaboration étroite entre le monde de l’entreprise et les organismes de recherches, aboutir à la mise en œuvre et en production d’un ensemble d’outils innovants permettant l’assistance des personnes âgées dans les lieux publics et par la même l’identification de chemin à parcourir pour parvenir aux objectifs fixés.

 

Profil souhaité :

Titulaire d'un master 2 ou équivalent, ou master 2 en cours, non titulaire d'un doctorat, passionné(e) par le développement informatique, l‘intelligence artificielle et la vision par ordinateur, ayant des connaissances des bases et des outils de traitement des données vidéo, possédant déjà une expérience du domaine de la vision par ordinateur, vous avez un bon esprit d’analyse et de synthèse.

Vous maîtrisez les langages de programmation C++/Python. Vous êtes organisé et réactif. Vous aimez solutionner les problèmes, vous savez respecter les délais et vous faites preuve de rigueur. Vous êtes sociable, curieux, autonome et pro-actif.

 

Mots clés :

Apprentissage profond (deep learning), Intelligence artificielle, vision par ordinateur (computer vision).

 

Constitution du dossier de candidature :

Date limite de réception des dossiers : 20/02/2020

 

Début de la thèse : Rentrée universitaire 2020-2021

 

Renseignements/envoi des candidatures auprès de :

Rostom Kachouri

Professeur associé, ESIEE Paris - Département Informatique et Télécommunications

  • Couriel : rostom.kachouri@esiee.fr

Lobna Azaza

Docteur en informatique -

Responsable R&D chez Anavid France

  • Couriel : lobna.azaza@anavid.co

 

Références bibliographiques :

[1] Abir Ghorayeb. ECOVIP : Espace de communication visiophonique pour personnes âgées - conception, réalisation et évaluation participatives. Interface homme-machine [cs.HC]. Université Joseph-Fourier - Grenoble I, 2007.

[2] Frédéric Aman. Reconnaissance automatique de la parole de personnes âgées pour les services d'assistance à domicile. Traitement du signal et de l'image [eess.SP]. Université de Grenoble, 2014.

[3] GIARD Jean et TINEL Anne-Laure. L’innovation technologique au service du maintien à domicile des personnes âgées. Rapport de la mission personnes âgées, Commandité par le Conseil Général de l'Isère et la Ville de Grenoble, 2004, p. 98.

[4] Michel Vacher, Saïda Bouakaz, Marc-Eric Bobillier-Chaumon, François Portet, Frédéric Aman, et al.. Le projet CIRDO d'assistance aux personnes âgées isolées à domicile. Congrès Handicap 2014 - 8ème Édition - Les technologies d'assistance : de la compensation à l'autonomie, Jun 2014, Paris, France. pp.229-235.

[5] Mona Laila. La télémédecine et les technologies d'assistance pour la prise en charge des personnes âgées fragiles à domicile et en institution : modélisation du besoin, de la prescription et du suivi. Université Joseph-Fourier - Grenoble I, 2009.

[6] Noury Norbert, Virone Gilles, Barralon Pierre, Rialle Vincent et Demongeot Jacques. Maisons intelligentes pour personnes âgées: technologies de l'information intégrées au service des soins à domicile, 2004, J3ea. 3. 10.1051/bib-j3ea:2004620.

[7] Portet François, Vacher Michel et Rossato Solange. Les technologies de la parole et du TALN pour l'assistance à domicile des personnes âgées : un rapide tour d'horizon, 2012, JEP-TALN-RECITAL 2012, Atelier ILADI 2012: Interactions Langagières pour personnes Agées Dans les habitats Intelligents, Jun 2012, Grenoble, France. pp.3--16.

[8] Segarra Brufau Marta. Co-conception innovante pour le maintien à domicile de personnes âgées fragiles. BS thesis. Universitat Politècnica de Catalunya, 2014.

[9] Vaillancourt Laurane. L'utilisation de la domotique dans les occupations des personnes âgées vivant à domicile. Diss. Université du Québec à Trois-Rivières, 2018.

 

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