« Apprentissage faiblement supervisé dans le contexte de la perception du véhicule à conduite déléguée » : soutenance de thèse de Florent Chiaroni

« Apprentissage faiblement supervisé dans le contexte de la perception du véhicule à conduite déléguée » : soutenance de thèse de Florent Chiaroni

VEDECOM a le plaisir de vous annoncer que Florent Chiaroni, a soutenu avec succès sa thèse intitulée « Apprentissage faiblement supervisé dans le contexte de la perception du véhicule à conduite déléguée ».

 La soutenance a eu lieu le lundi 3 février 2020, à Centrale Supelec.

 JURY

 Yap-Peng TAN, Professeur, Nanyang Technological University (NTU), Singapore – Rapporteur

Hichem SAHBI, Chargé de recherche CNRS (HDR), UPMC Sorbonne Université (LIP6) – Rapporteur

Jean-Luc DUGELAY, Professeur, EURECOM – Examinateur

Samia BOUCHAFA, Professeur, Université d’Evry Val-d’Essonne (IBISC) – Examinateur

Camille COUPRIE, Chercheur, FACEBOOK (FAIR) – Examinateur

Frédéric DUFAUX, Directeur de recherche CNRS, CentraleSupelec (L2S) – Directeur de thèse

Mohamed-Cherif RAHAL, Chercheur, Institut VEDECOM – Co-encadrant (référent VEDECOM)

Nicolas HUEBER, Chercheur, Institut Saint-Louis Franco-Allemand ISL (ELSI) – Co-encadrant

Féthi BEN OUEZDOU, Professeur, Université de Versailles Saint-Quentin en Yvelines (LISV) – Invité

 

RESUME

Dans le contexte de la perception du véhicule à conduite déléguée, l’intérêt de la communauté pour les méthodes d’apprentissage profond n’a cessé d’augmenter pendant ces deux dernières décennies. Cela du fait que ces techniques fournissent les meilleures performances de prédiction de l’état de l’art actuel, pour plusieurs tâches de vision par ordinateur, tout en ne nécessitant que des capteurs visuels de faible coût. Ces méthodes peuvent fournir, par exemple depuis une caméra monoculaire, des informations sémantiques riches concernant les obstacles de formes complexes rencontrées dans des scénarios de conduite déléguée. Cependant, obtenir les meilleures performances en prédiction de l’état l’art demande souvent un grand nombre de données manuellement labélisées, provenant du cas d’application ciblé. Le problème est que la labélisation manuelle a un coût non négligeable. En revanche, dans le contexte d’un véhicule équipé de capteurs, les données non labélisées peuvent, elles, être obtenues plus facilement. Il se trouve qu’une catégorie de méthodes d’apprentissage, dites faiblement supervisées, permettent d’exploiter directement des données partiellement labélisées. Ainsi, notre objectif dans cette thèse est de réduire au possible le besoin en données manuellement labélisées en proposant des méthodes dites faiblement supervisées.

Notre travail présente tout d’abord un type de méthodes d’apprentissage dites auto-supervisées. Elles consistent à substituer les données manuellement labélisées par des méthodes capable de générer automatiquement en amont des labels d’entraînement exploitables. Les techniques d’apprentissage auto-supervisées ont prouvé leur utilité dans le passé pour l’évitement d’obstacles et la planification de trajectoires à travers des environnements changeants, en apprenant lors de la phase d’application. Plus récemment, elles ont aussi été appliquées pour l’estimation de cartes de profondeurs, la segmentation de routes goudronnées, et pour le suivi et la segmentation d’obstacles en mouvement. Cependant, les méthodes auto-supervisées laissent encore la porte ouverte pour la détection, la segmentation, et la classification des obstacles statiques potentiellement mobiles. Par exemple, ces derniers peuvent être des voitures arrêtées à une intersection, ou des piétons attendant de traverser. En conséquence, nous proposons dans cette thèse trois nouvelles approches faiblement supervisées, avec l’objectif final de percevoir de tels usagers de la route en utilisant un système auto-supervisé.

Les deux premières contributions de ce travail ont pour objectif de répondre au problème de classification d’images partiellement labélisées, de telle sorte que l’effort de labélisation peut être focalisé exclusivement sur notre classe d’intérêt, la classe positive. Ensuite, nous proposons une approche pouvant traiter des données d’entraînement possédant une grande fraction de faux labels. Ensuite, nous proposons de démontrer le potentiel de telles méthodes de classification d’image faiblement supervisées pour les deux applications réelles suivantes : détection et segmentation des obstacles potentiellement mobiles.

Enfin, nous présentons une conclusion sur ce travail de recherche de doctorat, suivie par des perspectives de recherches futures.

Articles récents :
Accompagnement des entreprises vers leur transition énergétique : VEDECOM et NextMove s’associent pour répondre à leurs besoins en formation

Accompagnement des entreprises vers leur transition énergétique : VEDECOM et NextMove s’associent pour répondre à leurs besoins en formation

Approvisionnement en énergie, épuisement des ressources naturelles, évolution des prix et respect de l'environnement : dans un secteur où les enjeux de la transition énergétique sont immenses, l’urgence est à la formation. Si le marché de la mobilité a initié sa...

lire plus

« Modélisation de la mobilité des personnes » : soutenance de thèse de Mehdi Katranji

« Modélisation de la mobilité des personnes » : soutenance de thèse de Mehdi Katranji

VEDECOM a le plaisir de vous annoncer la soutenance de thèse en informatique de Mehdi Katranji, intitulée « Apprentissage profond de la mobilité des personnes ».

La soutenance aura lieu le 16 décembre 2019, au mobiLAB.

JURY

Alexandre CAMINADA, Université de Nice Sophia-Antipolis, Directeur de thèse

Mme Latifa OUKHELLOU, IFSTTAR, Rapporteur

Marc BARTHELEMY, CEA, Rapporteur

Fouad HADJ SELEM, VEDECOM, Co-directeur de thèse

Laurent MOALIC, UHA, Co-directeur de thèse

Frédéric PRECIOSO, Université de Nice Sophia-Antipolis, Examinateur

RESUME

La connaissance de la mobilité est un enjeu majeur pour les autorités organisatrices de la mobilité et de l’aménagement urbain. Notre thèse s’intéresse à la « mobilité des personnes », expression utilisée en l’absence du manque de définition formelle de la mobilité humaine. Elle sera introduite par une description des applications de la connaissance de la mobilité humaine, ainsi que de ses acteurs.

S’ensuivra un état de l’art sur les différents modèles de transport. Les études de transport ne sont en effet pas utilisables en l’état par les acteurs des mobilités qui souhaitent mettre en œuvre des politiques ou des solutions de mobilité. Les modèles de transport transforment la donnée initiale pour qu’elle délivre une information utile et exploitable. Seront ainsi envisagés les pré-requis à la création d’un modèle d’apprentissage : compréhension des typologies des ensembles de données disponibles, forces et faiblesses. Nous présenterons également le modèle de transport à quatre étapes, utilisé depuis 1970, avant de finir sur le renouvellement des méthodologies ces dernières années.

Nous présenterons ensuite nos propres modélisations de la mobilité des personnes. Ces modèles d’apprentissage automatique permettent d’obtenir une vision globale et plus précise de la mobilité des personnes, sans enquêtes supplémentaires. Le point commun de ces différents modèles est la mise en avant de l’individu, contrairement aux approches classiques qui privilégient la localité. Nous nous appuyons sur le principe que la prise de décision des individus se fait selon leur perception de l’environnement.

Le dernier chapitre de notre ouvrage, qui est notre contribution théorique principale, cherche à améliorer la robustesse et la performance de ces modèles. Pour ce faire, nous étudions les méthodologies d’apprentissage profond des machines de Boltzmann restreintes. Après un état de l’art de cette famille de modèles, nous recherchons ainsi des stratégies pour rendre ces modèles viables dans le monde applicatif.

Articles récents :
Accompagnement des entreprises vers leur transition énergétique : VEDECOM et NextMove s’associent pour répondre à leurs besoins en formation

Accompagnement des entreprises vers leur transition énergétique : VEDECOM et NextMove s’associent pour répondre à leurs besoins en formation

Approvisionnement en énergie, épuisement des ressources naturelles, évolution des prix et respect de l'environnement : dans un secteur où les enjeux de la transition énergétique sont immenses, l’urgence est à la formation. Si le marché de la mobilité a initié sa...

lire plus

VEDECOM au séminaire « Ingénierie des Systèmes Complexes à Logiciels Prépondérants » de la DGA-TA

VEDECOM au séminaire « Ingénierie des Systèmes Complexes à Logiciels Prépondérants » de la DGA-TA

Gilles Le Calvez, Directeur Validation et Homologation de la Mobilité Autonome chez VEDECOM, était invité à la 7ème édition du séminaire « Ingénierie des Systèmes Complexes à Logiciels Prépondérants » (ISCLP), qui avait lieu à Toulouse les 16 et 17 octobre 2019.

Il y a présenté les activités de VEDECOM en matière de véhicules autonomes, et notamment le projet MOOVE. Ce projet vise à sécuriser la conduite autonome grâce à la collecte massive de données de roulage : une entreprise en lien avec l’intelligence artificielle, susceptible de contribuer au développement de logiciels sûrs pour le domaine de l’automobile. Une intervention qui confirme l’expertise de l’Institut en matière de développement de systèmes autonomes terrestres, et son inscription dans le paysage industriel français de l’intelligence artificielle.

L’événement, organisé tous les deux ans par la DGA-Techniques Aéronautiques (DGA-TA), réunissait cette année quelques 300 participants (Ministère des armées, institutionnels et industriels du domaine de la défense) autour du thème « Impact des nouvelles technologies sur la sûreté de fonctionnement et l’ingénierie logicielle ». Le Centre d’Expertise technique du Ministère des Armées pour les questions aéronautiques avait placé la qualification et la certification de l’intelligence artificielle ainsi que son impact sur les nouvelles technologies, leur sûreté de fonctionnement et l’ingénierie logicielle embarquée, au cœur de ces deux jours de réflexion.

Articles récents :
Accompagnement des entreprises vers leur transition énergétique : VEDECOM et NextMove s’associent pour répondre à leurs besoins en formation

Accompagnement des entreprises vers leur transition énergétique : VEDECOM et NextMove s’associent pour répondre à leurs besoins en formation

Approvisionnement en énergie, épuisement des ressources naturelles, évolution des prix et respect de l'environnement : dans un secteur où les enjeux de la transition énergétique sont immenses, l’urgence est à la formation. Si le marché de la mobilité a initié sa...

lire plus

VEDECOM à la rencontre des territoires au Salon des Maires

VEDECOM à la rencontre des territoires au Salon des Maires

Cette année encore, VEDECOM et VEDECOM Tech ont profité du Salon des Maires pour partir à la rencontre des territoires. Le rendez-vous national annuel de tous les acteurs de la commande publique avait lieu du 19 au 21 novembre 2019, au parc des Expositions Porte de Versailles. L’occasion pour l’Institut de présenter quatre solutions innovantes pour aider les collectivités locales dans le déploiement de nouvelles solutions de mobilité : Marque ta Route et VEDETECT d’une part, M’OBS et le superviseur interopérable de véhicules autonomes à perception étendue de l’autre.

Un stand pour plonger au cœur des problématiques des territoires dans toute leur diversité

Situé au cœur de la zone Transports et Véhicules, le stand de l’Institut au Salon des Maires et des Collectivités Locales avait fière allure. Doté de deux murs didactiques alliant créations graphiques et écrans, il offrait aux regards une vision globale des solutions de mobilité innovantes présentées par VEDECOM. En accroche de stand, des cocottes en papier, qui faisaient passer le message : « ne laissez pas le hasard décider pour vous dans le choix des solutions de mobilité à déployer sur vos territoires ».

Une approche décalée qui a rencontré un vif succès ! En cette période pré-électorale, le salon aura été une bonne occasion pour VEDECOM de s’imprégner des problématiques des territoires, dans leur grande diversité.

Marque ta route et VEDETECT : deux innovations VEDECOM lauréates du Grand Prix de l’Innovation

Parmi les quatre solutions innovantes exposées par l’Institut, deux avaient été distinguées le 22 octobre dernier par le Grand Prix de l’Innovation du Salon des Maires et étaient présentées pour la première fois au public.

Le logiciel « Marque ta route », Premier Prix de l’Innovation dans la catégorie Bâtiments/Travaux Publics/Voirie, est un outil de gestion de patrimoine routier issu des travaux de thèse de Maxime Redondin. Il propose des outils d’analyse de fiabilité et d’aide au remplacement de la signalisation horizontale à partir d’analyses automatiques des inspections de lignes de marquage réalisées par rétro-réflectomètre.

La solution VEDETECT, portée par Julian Garbiso et finaliste dans la catégorie NTIC/Systèmes d’information, est un outil de caractérisation des flux de mobilité. Il utilise l’intelligence artificielle et l’internet des objets (IoT) pour produire des informations sur les flux comparables à ceux des moyens traditionnels mais à un coût sensiblement inférieur. Cette solution, permet aux collectivités territoriales de mieux réguler le trafic, et les aider dans l’élaboration de leur politique de transport.

Deux offres VEDECOM Tech : M’OBS et le superviseur interopérable de véhicules autonome à perception étendue

VEDECOM Tech présentait par ailleurs deux nouvelles offres. La solution M’OBS by VEDECOM Tech est une agence d’évaluation des nouvelles solutions de mobilité. Elle aide les territoires et les acteurs des mobilités à améliorer la connaissance de leur environnement, à évaluer l’adéquation des nouvelles offres de mobilité avec les territoires et à délivrer la meilleure expérience pour les usagers.

La filiale commerciale de l’Institut VEDECOM présentait également en avant-première son Superviseur interopérable de véhicules autonomes à perception étendue. Le Superviseur donne accès, à travers une interface spécifiquement conçue pour les véhicules autonomes, à l’ensemble des capteurs installés sur les infrastructures de bord de route ou embarqués à bord. Il gère également l’ensemble des communications entre tous les systèmes. Plus concrètement, il permet aux collectivités de se doter d’un outil d’apprentissage et de reporting abordable et accessible pour mettre en œuvre des expérimentations de véhicules autonomes. Il accompagne également les opérateurs de transport et peut intégrer les nouveaux projets de développement des constructeurs de véhicules autonomes collectifs.

 

 

Articles récents :
Accompagnement des entreprises vers leur transition énergétique : VEDECOM et NextMove s’associent pour répondre à leurs besoins en formation

Accompagnement des entreprises vers leur transition énergétique : VEDECOM et NextMove s’associent pour répondre à leurs besoins en formation

Approvisionnement en énergie, épuisement des ressources naturelles, évolution des prix et respect de l'environnement : dans un secteur où les enjeux de la transition énergétique sont immenses, l’urgence est à la formation. Si le marché de la mobilité a initié sa...

lire plus

VEDECOM présente « Marque ta route », un logiciel de maintenance des marquages routiers

VEDECOM présente « Marque ta route », un logiciel de maintenance des marquages routiers

La qualité et la fiabilité de la signalisation horizontale va jouer un rôle majeur dans la sécurité et la mise en circulation de véhicules autonomes. Afin de prévenir les situations de non détection des marquages, le projet « Marque ta route » propose des outils d’analyse de fiabilité et d’aide au remplacement de la signalisation routière. Le logiciel, véritable assistant de gestion de patrimoine routier, a reçu le Premier Prix de l’Innovation dans la catégorie Bâtiments/Travaux Publics/Voirie du Grand Prix de l’Innovation du Salon des Maires et des Collectivités Locales.

Un logiciel d’aide à la maintenance des marquages routiers rétro-réfléchissants

Lancé en décembre 2018, le projet « Marque ta route » est basé sur les travaux de thèse de Maxime Redondin, chercheur à l’Institut VEDECOM. Ce logiciel d’aide à la maintenance préventive des marquages routiers rétro-réfléchissants a pour objectif premier d’aider les gestionnaires d’infrastructures à mieux connaître la dégradation de la signalisation horizontale pour en optimiser la maintenance. Une suite d’algorithmes analyse les inspections de la signalisation horizontale réalisées avec les outils d’auscultation actuels : des véhicules traceurs équipés de rétro-réflectomètres qui testent la lumière renvoyée par les lignes de marquage lorsqu’elles sont éclairées par les feux de croisement. « Marque ta route » réalise automatiquement une analyse complète des données de rétro-réflexion des lignes de marquage et produit des plans de maintenance ludiques et publiables.

La bonne maintenance, au bon moment et au juste prix

La stratégie de remplacement de « Marque ta route » s’élabore en quatre étapes. Le logiciel propose dans un premier temps une base de données regroupant toutes les informations relatives à la maintenance de l’infrastructure routière : inspections réalisées sur les lignes de marquage, description de la voirie, etc. La ligne est ensuite segmentée en zones stratégiques de maintenance, chacune étant caractérisée par une même tendance de dégradation et de durée de vie. Pour chaque zone, un modèle de remplacement des marquages est défini, soit selon une stratégie de durée de vie (préconisation d’une stratégie de remplacement systématique), soit selon une stratégie de dégradation courante (préconisation d’une stratégie de remplacement conditionnée à la dégradation courante). Le logiciel propose et compare enfin différentes stratégies de remplacement préventif par zone. Ces plans prennent pleinement en compte les budgets alloués et proposent des occurrences de remplacement qui assurent la meilleure économie et un risque de sous-maintenance minimal.

Cap sur le véhicule autonome

Le 22 octobre 2019, Maxime Redondin a reçu le Premier Prix de l’Innovation dans la catégorie Bâtiments/Travaux Publics/Voirie du Grand Prix de l’Innovation du Salon des Maires et des Collectivités Locales. Le logiciel répond en effet à la question numéro 1 de tous les gestionnaires d’infrastructures routières : comment entretenir les routes sachant que le budget global de maintenance décroît dans le temps ? Le projet mettra ensuite le cap sur les données émises par les capteurs de véhicules autonomes. Ceux-ci, pour qui la bonne détection des marquages routiers est cruciale, ouvrent en effet un champ d’application prometteur. L’occasion pour « Marque ta route » d’aller plus loin et d’apporter sa pierre à l’avènement des nouvelles mobilités…

«Avec ces résultats de recherche, indique Philippe Watteau, Directeur Général de VEDECOM, nous montrons notre capacité à innover au sens large dans le domaine de la perception de l’environnement par le véhicule. Ce logiciel présente d’ores et déjà des applications intéressantes pour la sécurité des véhicules dotés d’une ADAS et se révèle très prometteur pour l’avenir des véhicules autonomes».

«Notre solution présente une approche scientifique tout à fait originale, basée sur les théories de la classification des données, de la fiabilité, de la maintenance et de la durée de vie, complète Maxime Redondin. Notre logiciel de gestion de données de rétro-réflexion s’appuie sur des résultats scientifiques récents et propose également des outils de gestion de patrimoine routier».

Télécharger le PDF du communiqué de presse

Articles récents :
Accompagnement des entreprises vers leur transition énergétique : VEDECOM et NextMove s’associent pour répondre à leurs besoins en formation

Accompagnement des entreprises vers leur transition énergétique : VEDECOM et NextMove s’associent pour répondre à leurs besoins en formation

Approvisionnement en énergie, épuisement des ressources naturelles, évolution des prix et respect de l'environnement : dans un secteur où les enjeux de la transition énergétique sont immenses, l’urgence est à la formation. Si le marché de la mobilité a initié sa...

lire plus

VEDECOM présente VEDETECT, un outil d’analyse des flux de mobilité pour faire advenir l’ère des transports flexibles

VEDECOM présente VEDETECT, un outil d’analyse des flux de mobilité pour faire advenir l’ère des transports flexibles

Carrefours congestionnés, gares bondées, stations de bus saturées… Et si le secret du désengorgement de nos villes résidait dans la gestion des flux de mobilité et de l’offre de transport ? C’est le pari de VEDETECT, la nouvelle solution de l’Institut VEDECOM, finaliste du Grand Prix de l’Innovation du Salon des Maires et des Collectivités Locales. Expérimenté avec le soutien du Département des Yvelines, cette solution innovante permet aux communautés territoriales de mieux réguler le trafic et de les aider dans l’élaboration de leur politique de transport.

Une solution innovante pour analyser les flux de mobilité grâce à l’intelligence artificielle et à l’internet des objets

Alors que de plus en plus de flux de données de mobilité sont capturés et transmis par un nombre croissant de capteurs, les collectivités locales envisagent de nouveaux moyens pour optimiser les déplacements. VEDETECT, solution présentée au Salon des Maires du 19 au 21 novembre 2019 par l’Institut VEDECOM, est une solution basée sur des capteurs intelligents qui produisent des données qui permettent de déterminer l’état du trafic. Les algorithmes développés sont capables de fournir une estimation fiable et globale du trafic. L’information anonymisée est transmise vers une plateforme qui permet de centraliser et visualiser les données.

 

Une solution compétitive, accessible au plus grand nombre de territoires

Lancé en 2018, le projet VEDETECT est particulièrement prometteur pour les collectivités. La solution est en effet une alternative aux moyens traditionnels d’analyse des flux de mobilité à faible coût et faible impact. Ces capteurs sont très faciles à installer, sans positionnement spécifique, et ne nécessitent donc aucun aménagement de la voirie, contrairement aux solutions concurrentes (boucles magnétiques, tubes pneumatiques). La performance des algorithmes d’intelligence artificielle permet d’obtenir des résultats de mesure de la mobilité comparables à ceux des moyens traditionnels.

La solution VEDETECT est sortie finaliste dans la catégorie NTIC/Systèmes d’information du Grand Prix du Salon des Maires le 22 octobre dernier. Ce concours récompense les produits, matériels, systèmes, services ou techniques innovants développés par les fournisseurs de biens et services des collectivités locales. 

 

Un système intégral de mesure, analyse et optimisation de la mobilité

A ce jour, VEDETECT est en cours de développement et ambitionne d’arriver sur le marché dès 2021. Philippe Watteau, Directeur Général de VEDECOM, se réjouit : «Nous sommes fiers que VEDETECT, qui ouvre une nouvelle ère du monde numérique de la mobilité urbaine, ait reçu le Prix de l’innovation au salon des Maires, dans sa catégorie».

«VEDETECT est une solution d’analyse du trafic bénéficiant des avancées récentes en IA. Grâce à l’utilisation des algorithmes de pointe produits au sein de notre équipe, nous sommes capables de caractériser le trafic urbain avec une technologie beaucoup plus facile à déployer et compétitive en matière de coûts.», précise Julian Garbiso, chef du projet chez VEDECOM.

Articles récents :
Accompagnement des entreprises vers leur transition énergétique : VEDECOM et NextMove s’associent pour répondre à leurs besoins en formation

Accompagnement des entreprises vers leur transition énergétique : VEDECOM et NextMove s’associent pour répondre à leurs besoins en formation

Approvisionnement en énergie, épuisement des ressources naturelles, évolution des prix et respect de l'environnement : dans un secteur où les enjeux de la transition énergétique sont immenses, l’urgence est à la formation. Si le marché de la mobilité a initié sa...

lire plus