Thomas Deneux : Apprendre l’intelligence artificielle avec le robot AlphAI

Innovation Article publié le 12 octobre 2020 , mis à jour le 12 octobre 2020

Thomas Deneux est ingénieur de recherche à l’Institut des neurosciences de Paris-Saclay (NeuroPSI - Université Paris-Saclay, CNRS), au sein du département de neurosciences intégratives et computationnelles (ICN). En parallèle de ses recherches, il a créé l’entreprise Learning Robots qui commercialise comme premier produit le robot éducatif AlphAI, pour enseigner l’intelligence artificielle (IA). Ce projet d’entrepreneuriat est soutenu et accompagné par l’Université Paris-Saclay. 

 

Thomas Deneux démarre ses études en mathématiques à l’ENS Paris, qu’il poursuit par une thèse en informatique sur la vision par ordinateur. Attiré par la biologie, il décide ensuite de se consacrer aux neurosciences lors d’un post-doctorat en neurobiologie en Israël. « Au cours de ma thèse, j’ai analysé des données d’imagerie cérébrale. Cela m’a donné envie d’en apprendre davantage sur le cerveau et de réaliser moi-même de l’expérimentation en neurobiologie, précise Thomas Deneux. J’ai alors mesuré l’activité de neurones de souris avec des techniques d’imagerie. » 

 

Des mathématiques au service de la neurobiologie

Fort de cette expérience, il souhaite encore plus mettre ses connaissances en mathématiques au profit de la biologie. « Mes plus belles contributions étant dans ce domaine, j’ai voulu développer des méthodes mathématiques au service de la neurobiologie », commente Thomas Deneux. Partant de ce constat, il entre à l’Institut des neurosciences de Paris-Saclay en tant qu’ingénieur de recherche. Son approche pluridisciplinaire des sciences lui permet ensuite de s’orienter vers la conception d’intelligences artificielles. S’inspirant de la neurobiologie et du comportement animal, il décide de mettre au point un robot capable d’assimiler des tâches pour lesquelles il n’a pas été programmé. 

Il conçoit un robot-jouet qui progressivement, grâce à l’intelligence artificielle, apprend à évoluer sans heurts dans une arène faite de planches en bois et dont l’environnement est modulable. Conscient du potentiel éducatif de son robot, il se donne pour objectif d’initier grâce à lui le grand public, et plus particulièrement les jeunes, au fonctionnement de l’intelligence artificielle. Il développe alors une interface graphique pour ouvrir la « boîte noire » de l’IA et exposer de manière visuelle et intuitive tous les mécanismes des algorithmes d’apprentissages et des réseaux de neurones artificiels. AlphAI est né. Ce projet s’inscrivant dans la dynamique d’innovation et de soutien au transfert de technologie de l’Université Paris-Saclay, il est sélectionné en 2018 lors de l’appel à projets de prématuration Poc in labs lancé par l’Université.

 

 

Un accompagnement sur mesure

Comme chaque année depuis 2013, cet appel à projets vient soutenir et accompagner des projets innovants issus des laboratoires de l’Université et comportant un bon potentiel de valorisation. Par l’octroi d’un financement, Poc in labs vise à développer la preuve de concept du projet. Il offre également aux porteurs de projet un accompagnement dans l’étude du potentiel économique et juridique de leur projet, et quand cela s’avère nécessaire, une sensibilisation au design orchestrée par le Design Spot. Il propose enfin une stratégie de valorisation et une équipe pour la maturation et le développement du projet, et aide à la création d’entreprise grâce à une formation dispensée par IncubAlliance.

La conception de AlphAI en vue de sa commercialisation a bénéficié d’un tel accompagnement et nécessité l’intervention du Design Spot de Paris-Saclay. « Il nous a tout de suite semblé évident qu’une étude de design était nécessaire sur ce projet, puisqu’il s’agit d’un robot-jouet destiné à un jeune public, commente Vincent Créance, directeur du Design Spot. Dans un premier temps, nous avons réalisé le design du produit, du robot. Puis, nous avons travaillé sur le logo de la start-up et le packaging du produit. Actuellement, nous réfléchissons déjà au design des prochaines versions du robot. » L’entrepreneur et les designers ont décidé de concevoir un robot quasi-sphérique et une arène faite de morceaux de bois qui s’encastrent les uns dans les autres, pour multiplier les configurations de jeu. 

 

 

Éduquer les jeunes générations aux nouvelles technologies

Muni de ses différents capteurs (caméras, détecteur du mouvement des roues), le robot AlphAI apprend à appréhender son environnement et à évoluer dans l’arène. Selon le mode d’apprentissage choisi sur l’interface graphique, il devient capable, par essais/erreurs, d’éviter les murs ou de suivre une trace sur le sol. Le public observe alors le comportement du robot se modifier au cours du temps et le corrèle aux changements opérés sur l’interface graphique, qui représente le réseau de neurones de l’intelligence artificielle. Pour l’heure, la start-up Learning Robots, créée en avril 2020 avec le soutien du ministère de l’Éducation nationale et de Bpifrance, réalise à la demande des démonstrations du robot dans des classes ou lors de salons. La commercialisation d’AlphAI a démarré en France et à l’international, et la start-up espère se développer rapidement. 

Grâce à cette approche ludique et originale de l’IA, Thomas Deneux ambitionne d’initier les générations futures. « L’IA est devenue importante dans la vie de tous les jours et sera sûrement enseignée dans les écoles. Il est nécessaire de développer dès maintenant de nouveaux outils pédagogiques », commente le chercheur-entrepreneur. Former ces générations le plus tôt possible aux grands principes de l’IA sera pour elles une manière de mieux se les approprier et d’en comprendre rapidement les enjeux techniques et sociétaux.