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June 18, 2021 | Artificial intelligence and energy frugality are not incompatible

intelligence artificielle et frugalité énérgétique 250
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CEA-List recently developed an image and word recognition solution that is both powerful and energy efficient. This advance marks a step toward integrating artificial intelligence into IoT devices.

​When it comes to the kinds of complex capabilities artificial intelligence enables, high power consumption is no longer a given. CEA-List and fellow CEA Tech institute CEA-Leti combined an ultra-low-power processor with the PNeuro® neural accelerator in a demonstrator system that can support application scenarios representative of today's IoT devices. The demonstrator, which goes by the name of SamurAI, was able to recognize images and keywords in natural language.

The architecture that underpins SamurAI hinges on a very-low-power fast-wakeup function and a very energy-efficient "on-demand" processing unit that is activated only when complex processing is needed. SamurAI also leverages the PNeuro® neural accelerator, which allows word and image recognition applications to be rolled out very rapidly using N2D2, a code generator developed by CEA-List Carnot institute.

For keyword spotting in natural language, SamurAI is 300 times faster and more energy efficient than conventional processors.

This level of performance and energy efficiency make SamurAI a solution of choice for AI for IoT. With SamurAI, near-sensor processing is possible, for even lower-power and lower-latency that also protects data privacy.

Read article at http://www.cea-tech.fr/

 

 

June 15, 2021 | 2024 Olympic Games: CEA-List enters the elite sports arena

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© FS-Stock - Fotolia.com

Digital technology is transforming all aspects of our world, including competitive sports, and CEA-List is not staying on the sidelines. With expertise in connected devices and artificial intelligence, CEA-List has what it takes to bring elite athletes innovative solutions for monitoring and improving their performance. CEA-List startup Sport Quantum and three CEA-List research projects selected to receive French national research agency grants for very-high-performance sports projects are prime illustrations of what the institute is doing in the world of sports.

 

Sport Quantum

Sport Quantum, which developed a connected sport-shooting target, was spun off of a CEA-List lab specializing in sensory interfaces in 2017. The company’s mission is to bring the world’s third leading sports discipline by number of participants a high-added-value alternative to conventional paper targets.

Sport Quantum’s smart targets leverage the measurement of shock waves generated by the projectile to accurately locate impacts to within 100 microns. These interactive electronic targets allow sport shooters to analyze their results in real time. It also has fun shooting games ideal for helping younger participants improve.

Just three years after it was founded, Sport Quantum is on the fast track, with 500 units already sold in 20 countries. The company has six international patents. In 2020, Sport Quantum began working with elite athletes like French Olympic shooting champion Céline Goberville to help develop its devices and come up with new training methods to help users get the most out of the product.

We’ll see you at the 2024 Olympic Games!

Learn more about Sport Quantum

 

sport quantum

 

French national research agency grants for very-high-performance sports projects

In 2019, with the 2024 Paris Olympic and Paralympic Games just a few years away, France’s national research agency (ANR) introduced a grant program to rally the scientific community around projects to help high-level athletes achieve maximum performance. CEA-List is engaged in three of the projects selected to receive funding. The institute’s artificial intelligence experts are putting their talents to work to analyze images and behaviors of athletes in motion in real time and on a large scale.

The FULGUR project (coordinated by INSEP) is helping identify injury risk factors so that training regimens can be modified and the risk of injury reduced. Here, CEA-List researchers worked on two main components: First, they developed measurement tools to quantify the effects of stress on muscle fibers during physical effort based on ultrasound images. They then used video analysis to reconstruct sprinters’ posture and movements to determine the biomechanical stress on their bodies.

Learn more about Fulgur

The TEAM-SPORTS project, (coordinated by Université de Bourgogne Franche-Comté), is exploring a social approach to understanding group dynamics in team sports—crucial to optimizing performance. CEA-List’s video analysis algorithms are being used to detect the positions of players’ bodies and interactions between teammates to help coaches understand group dynamics. The technology measures each player’s unique and situation-dependent position with regard to the group so that coaches can analyze and fine-tune the group’s collective behavior.

Learn more about Team-Sports

Imagine if you could know all of your opponents’ serve-return strengths, weaknesses, and patterns and improve your own performance at the same time! The BEST-TENNIS project will soon make this scenario a reality. Video footage of competitive matches will be analyzed to provide coaches with insights into the strategies and characteristics of their players’ opponents. The research (led by Université de Rennes) concerns all French Tennis Federation players, both able-bodied and wheelchair users.

lazyllama - Adobe Stock

 

 

9 juin 2021 | Reconnaissance faciale : quand frugalité et performance font bon ménage

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©metamorworks/AdobeStock

Compact, performant et affichant la consommation énergétique la plus basse du marché, l'imageur autonome conçu par le CEA en partenariat avec STMicroelectronics, ouvre des perspectives dans les domaines de la domotique, du bâtiment ou de l’automobile.

Déjà très impliqué dans le développement de technologies peu énergivores, le CEA vient de franchir une nouvelle étape dans sa démarche de sobriété énergétique avec un imageur autonome qui consomme 1000 fois moins d’énergie que les détecteurs actuellement sur le marché.

Imaginez. Posé sur une table, votre smartphone se débloque automatiquement dès que vous passez à proximité, sans la moindre action de votre part… et sans vider la batterie de façon prématurée ! Cela pourrait bientôt être une réalité. Une collaboration entre les instituts Leti et List du CEA et l’industriel STMicroelectronics, a en effet abouti à un prototype d’imageur unique au monde.

Comment fonctionne cet imageur autonome ?

Le circuit développé fonctionne en veille active sans aucun système de contrôle extérieur et se « réveille » de lui-même dès qu’il détecte un mouvement puis reconnait une forme définie et apprise au préalable, comme un visage par exemple, tout en s’adaptant automatiquement aux conditions d’éclairage. Son architecture optimisée lui permet de traiter localement les pixels captés par l’imageur grâce à des algorithmes d’intelligence artificielle. Lorsque c’est nécessaire, il passe le relais au processeur central pour une analyse plus fine de l’objet détecté. Cette approche de réveil lui permet d’être très économe en énergie : tandis que les produits du marché consomment jusqu’à 10000 microwatts pour une telle opération, il n’en consomme que dix. Soit mille fois moins !

Un candidat idéal pour de nombreuses applications

Affichant une efficacité de détection proche de celle de l’humain (95%), compact et compatible avec tous les imageurs existants, ce dispositif est un candidat idéal pour une intégration dans un smartphone bien sûr, mais également dans bien d’autres applications : domotique, surveillance de bâtiments (comptage de personnes et déclenchement d’alarmes) ou encore automobile (identification du conducteur, déverrouillage intelligent…).

Retrouvez cette actualité sur http://www.cea-tech.fr/

 

 

09 juin 2021 | Le jumeau numérique pour l’usine agroalimentaire de demain

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© CEA

Dans le secteur agroalimentaire, les industriels doivent de plus en plus anticiper et rendre plus flexible leur production pour rester compétitifs dans un marché en évolution. Pour répondre à ces enjeux d’agilité, le CEA a développé, en collaboration avec Siemens et l’équipementier Guelt, un « jumeau numérique » adapté aux spécificités de cette filière, premier secteur industriel français. Il est présenté pour la première fois au Carrefour des Fournisseurs de l'Industrie Agroalimentaire (CFIA) qui se tient à Rennes, du 9 au 11 juin 2021.

Grâce à sa maîtrise de technologies clés pour ce secteur et à sa récente implantation bretonne, au cœur d’un écosystème leader de l’agroalimentaire, le CEA accompagne ses partenaires (agro-équipementiers, fabricants, producteurs, etc.) vers un modèle de production plus innovant et plus agile pour soutenir les transformations d’une filière aux normes spécifiques, notamment techniques et sanitaires.

Le CEA a bénéficié de l’expertise de son institut CEA-List pour créer, en collaboration avec Siemens et l’équipementier Guelt, un jumeau numérique pleinement intégré à la ligne de production Usine Agro 4.0 présentée au CFIA 2021.

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Utilisation du jumeau numérique ©CEA

 Jusqu’alors peu utilisé dans la filière agroalimentaire, le principe du jumeau numérique pourrait révolutionner ses lignes de production. Il permet en effet de simuler de façon précise et réaliste la chaîne de production et d’anticiper de nombreux aléas sur l’ensemble du cycle de vie de la ligne (pannes, dérives process, gestion de crise, etc.), en intégrant les contraintes techniques et les exigences de qualité du secteur - et des sous-secteurs associés.

Le modèle économique du démonstrateur présenté au CFIA est de plus réaliste.Le coût de la licence de ce jumeau numérique sera en effet réduit par rapport aux jumeaux numériques déjà commercialisés, pour s’adapter aux besoins des TPE et PME, qui représentent 98% du secteur de l’agro-alimentaire français (source ANIA).

Les experts du CEA poursuivront leur engagement dans la filière agro au cours des prochaines années, en relevant plusieurs défis relatifs à la collecte massive et distribuée de données fiables et sécurisées et au développement de nouveaux outils de simulation, en vue de calculer l’empreinte carbone d’un produit ou d’un sous-système de l’usine.

Découvrez le jumeau numérique sur la ligne de production Usine Agro 4.0 au CFIA 2021.

 

Le jumeau numérique au CEA

De la mise sur le marché dans des temps toujours plus courts à la personnalisation des produits, les systèmes de production doivent répondre à des contraintes toujours plus fortes en termes de flexibilité, de réactivité et de reconfiguration, tout en maintenant une efficacité maximale, en améliorant la traçabilité et la qualité de production et en limitant les ressources et les énergies utilisées. Le jumeau numérique permet de simuler en temps réel son comportement, en intégrant les interactions homme-machine. Il s’appuie sur une modélisation fine et réaliste des installations et le traitement par l’intelligence artificielle des flux de données transmis par les réseaux de capteurs. Il constitue un enjeu stratégique, pour optimiser la production et contrôler son impact sur l’environnement.

 

 

08 juin 2021 | La collaboration autour de jumeaux numériques au cœur des enjeux logistiques de demain

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Log'S

En alliant l'expérience métier à l'expertise technologique, Log'S et le CEA entendent développer conjointement une nouvelle solution innovante au service de la Supply Chain : des jumeaux numériques capables de répondre aux problématiques logistique & transport rencontrées par les acteurs du secteur.

​Favoriser la compétitivité des entreprises, utiliser les technologies pour créer des outils innovants et accélérer le transfert de technologies auprès des industriels, telles sont les ambitions de la direction de la recherche technologique du CEA. Acteur majeur de la recherche, au service de l'État, de l'économie et des citoyens, le CEA place les projets de collaboration au cœur de sa mission : « par le biais du développement de plateformes en régions nous offrons aux PME l'arsenal technologique nécessaire pour innover au cœur des territoires. Nous tissons par ailleurs des liens forts avec les autres entités de recherche et sensibilisons les entreprises locales à notre travail. C'est de cette façon que nous avons rencontré Log'S en 2018, figure de la logistique dans les Hauts-de-France », introduit Boris Dartiguepeyrou, responsable technique au sein de l'équipe CEA Tech Hauts-de-France.

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La modélisation numérique au service de l'optimisation logistique

Ensemble, ils se projettent sur un nouveau sujet pour le logisticien, déjà mature au sein du CEA : le jumeau numérique. Ils lancent en 2019 le projet Digilogs : « Le CEA-List nous a présenté les différentes briques technologiques sur lesquelles ils possédaient des compétences : analyse de données massives, capteurs embarqués, blockchain, jumeau numérique… La logistique est un secteur où l'on est très « terre-à-terre », mais notre métier évolue considérablement. Très vite, nous avons perçu l'intérêt de travailler ensemble sur le jumeau numérique, afin d'anticiper les bouleversements de notre secteur », détaille Valentin Vola, responsable du Service Innovation chez Log'S.

Mais qu'est-ce qu'un jumeau numérique ? Il s'agit d'une modélisation numérique d'un système, qu'il soit physique ou financier. Le jumeau numérique teste des scénarios, des hypothèses pour une prise de décision plus éclairée et rationnelle. Il permet ainsi de mesurer l'impact d'une décision avant même sa mise en place et s'adapte aux spécificités de chaque entreprise, alimenté par de la data directement issu du terrain. « Il s'agit d'une des grandes tendances de la 4e révolution industrielle », assure Boris Dartiguepeyrou. Chez Log'S, l'intérêt d'une telle technologie a immédiatement interpellé Valentin Vola : « Aujourd'hui, il n'existe pas d'outil permettant de modéliser, simuler, anticiper et tester les impacts sur le stock ou le taux de service par exemple. Avec un jumeau numérique, nous pouvons le faire de façon virtuelle. Cela permet finalement de réaliser des tests sans prendre de risques et à moindre cout : changer l'emplacement d'un produit, modifier le process d'un flux, avoir des quais de chargement supplémentaire dans un entrepôt… Tout est envisageable ! Cette approche d'expérimentation et d'optimisation mathématique aura le mérite de pouvoir rassurer nos clients sur notre capacité à dimensionner les moyens humains et matériels et à le faire de façon optimale, dans un principe de réalité économique. Nous ne recherchons pas la meilleure solution dans l'absolu mais la meilleure selon les hypothèses et les besoins de nos clients », développe le responsable Innovation.

 

Des jumeaux numériques de la Supply Chain portés par une approche collaborative

« Digilogs nous a conforté dans l'idée de développer un démonstrateur de grande envergure afin que les industriels puissent se projeter », poursuit Boris Dartiguepeyrou. L'idée ? Concevoir des jumeaux numériques génériques répondant tout naturellement à des problématiques globales. Concrètement, il s'agit de développer une brique logicielle et des interfaces innovantes pour mettre en œuvre le jumeau numérique sur des cas génériques et s'inspirer de problématiques réelles. Portés par 6 partenaires industriels, le projet baptisé SONARIS réunit une vingtaine de personnes depuis le début 2020, pour un budget de deux millions d'euros : « Il était important de faire participer chacune des parties prenantes, de remonter et comprendre leurs problématiques métiers afin d'en faire des cas communs et de susciter l'envie de mener des projets de recherche associés », souligne le responsable technique au sein de CEA Tech Hauts-de-France. « Lorsque Boris nous a parlé de SONARIS, Log'S n'a pas hésité une seconde à devenir partenaire. Nous remontons au CEA tous nos problèmes ! Cela se traduit par huit mois d'échanges hebdomadaires ainsi que des ateliers avec les autres partenaires », témoigne Valentin Vola.

Actuellement, une équipe de génie logiciel gère la modélisation de jumeaux numériques génériques, développés autour de trois axes : l'activité portuaire ; l'entreposage ainsi que la massification des flux. Chacune de ces thématiques fera l'objet d'un développement spécifique via des objets de modélisation et des interfaces adaptées. « Il s'agit d'un projet ambitieux, débuté en 2020 et qui se terminera en 2022. C'est un pari engageant mais qui nous permet de trouver des solutions collaboratives et porteuses pour le développement de la Supply Chain, et d'anticiper les nouveaux besoins de nos clients tout en gagnant en efficience dans nos process. » conclut Valentin Vola.

CEA Logs démonstrateur light