L'intelligence artificielle (IA) fait de plus en plus partie intégrante des nouveaux produits grand public et des procédés et applications industriels. La capacité de cette technologie à faire des prédictions et des recommandations et à tirer des conclusions suppose toutefois des ensembles de données numériques organisés, c'est pourquoi l'information utile provenant des systèmes analogiques ou de générations passées, dont la mise à niveau ou le recâblage s'avère souvent coûteux ou peu pratique, n'est pas exploitée.
Cela est toutefois sur le point de changer, grâce à l'esprit novateur de Fatima Almalki, une étudiante du baccalauréat à l'École de mathématiques et de statistiques de l'Université Carleton (en anglais seulement), qui a effectué un stage d'études au Centre d'analyse des données du Conseil national de recherches du Canada (CNRC) à l'automne 2018.
L'œil averti d'un esprit scientifique
« Je n'avais à peine posé les yeux sur les consoles analogiques des équipements qui se trouvent dans la grande installation de transformation du plastique du CNRC, à Boucherville, que je me suis dit que si je parvenais à lire les chiffres sur les jauges, un autre type de vision le pourrait aussi », a expliqué Fatima en décrivant comment son idée a germé. Elle a ainsi installé une caméra Raspberry Pi devant différentes consoles pour collecter les images des jauges de mesure de différents facteurs : température, pression, vitesse de rotation, couple, intensité électrique, entre autres. Elle a converti les images prélevées en une base de données pouvant être analysée au moyen d'algorithmes dans un environnement industriel 4.0, afin d'en extraire les valeurs numériques avec un taux de précision de 96 %.
Pour ce projet, Fatima a travaillé en étroite collaboration avec ses superviseurs, soit Stéphane Tremblay, chef de l'équipe d'analyse des données du CNRC et Patrick Paul, analyste principal des données et des solutions, pour optimiser la précision du traitement de l'image à un niveau comparable à celui de l'œil humain, soit près de 100 %. « Le modèle est devenu si précis qu'il est capable de détecter des erreurs d'origine humaine à l'étape de l'étiquetage des images », s'est vanté Stéphane Tremblay.
À l'usine de Boucherville, les chercheurs peuvent désormais comprendre exactement ce qui se passe dans les étapes de la production de composants en matières plastiques, comme des composites renforcés de fibre pour le secteur automobile ou des biopolymères servant au conditionnement de produits, et la façon dont les différentes conditions dans la chaîne influent sur les résultats finaux.
« Le projet de Fatima sert non seulement les opérations à l'usine du CNRC de Boucherville, mais la capacité de numériser des données analogiques de manière non intrusive est dans la mire des producteurs de polymères canadiens. Les PME de ce secteur, qui emploient quelque 90 000 Canadiens et Canadiennes, sont en fait très intéressées par les technologies pouvant les aider à demeurer concurrentielles dans l'économie mondiale. »
Fatima (deuxième à partir de la droite) avec ses collègues du Centre d'analyse des données
Résoudre des problèmes concrets
Cette toute nouvelle technologie n'est pas la seule découverte qu'a faite Fatima durant son stage au CNRC. « Mon travail au CNRC m'a permis de comprendre comment mes études à l'Université Carleton pouvaient déboucher sur la découverte de solutions à des problèmes concrets. Voir les retombées de mes projets et leurs applications possibles dans un contexte de recherche industrielle ou universitaire s'est avéré très motivant. »
Fatima compte terminer son baccalauréat en statistiques en 2020, puis entreprendre une carrière en science des données et en apprentissage machine. Elle songe aussi à faire des études de maîtrise pour approfondir ses connaissances et son apport à la recherche dans ce domaine.
« L'expérience acquise par Fatima et les succès qui ont émaillé son parcours sont l'illustration même de ce pour quoi nous nous efforçons d'offrir des stages à nos étudiants, autant ceux en enseignement coopératif que d'autres profils, de même que des occasions d'apprentissage expérientiel. Le fait de donner à nos étudiants l'occasion de s'attaquer à des problèmes réels en collaboration avec des partenaires comme le CNRC leur apporte une expérience inestimable et se révèle hautement bénéfique — pour eux, pour nos partenaires et pour notre établissement. »
Excellentes possibilités de stage au CNRC
Tous les ans, le Centre de recherche en technologies numériques du CNRC accueille une quarantaine d'étudiants qui travaillent aux côtés d'experts de premier plan dans des domaines de pointe : analyse des données, visionique, interaction personne‑machine, traitement du langage naturel, bio‑informatique et intelligence artificielle. Ces étudiants apportent des idées nouvelles et infusent une énergie formidable à la réalisation des projets, ce qui aide nos experts à poursuivre leurs travaux dans des domaines pointus. Ceux‑ci leur fournissent en retour un encadrement supervisé et des conseils, une immersion sur le terrain, du mentorat et un accès à des infrastructures de recherche en milieu industriel, ce qui les aide à atteindre leurs objectifs scientifiques et professionnels plus rapidement, et ce, dans un milieu propice à leur épanouissement.
« Encadrer des étudiants de talent comme Fatima et leur donner l'occasion de mettre leurs idées à l'épreuve dans de nouveaux contextes est l'un des aspects de mon travail que je préfère, et l'une des raisons qui font que j'aime travailler au CNRC », nous a confié Patrick Paul, le superviseur de Fatima.
Apprenez‑en plus sur les programmes de stages pour étudiants offerts par le CNRC.
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