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Les dix innovations de rupture de 2017 selon le MIT

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Par publié le à 14h25

Les dix innovations de rupture de 2017 selon le MIT

L'École Polytechnique Fédérale de Lausanne est parvenue à faire ouvrir et fermer sa main à une personne tétraplégique grâce à un "pontage neurologique".

Elles influenceront l’économie, la politique, la médecine, ou encore la culture : le magazine de la prestigieuse université de technologie du Massachussetts (Etats-Unis), la MIT Technology Review, nous propose de découvrir sa sélection 2017 des 10 technologies de rupture ! Traitement de la paralysie, camions autonomes, paiement par reconnaissance faciale, ou encore « thérapie génique 2.0 », certaines d’entre elles sont prêtes dès maintenant, d’autres prendront encore une décennie avant d’être mises au point, mais toutes méritent d'être connues !

La paralysie vaincue

Disponibilité : d’ici 10 à 15 ans

Le magazine du MIT tient à souligner les progrès remarquables effectués dans le traitement des paralysies dues à un traumatisme de la moelle épinière. Il y a quelques années, des animaux de laboratoire et quelques personnes pouvaient actionner des bras robotiques par la pensée grâce à des implants placés dans le cerveau capables de lire l’ « intention » du patient. Désormais, ces implants sont reliés directement à des stimulateurs électriques placés dans le corps, contournant la partie de la moelle épinière blessée et créant ainsi un « pontage neurologique ». Un essai réalisé à l’École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) sur une personne tétraplégique a montré que ce patient parvenait à ouvrir et fermer sa main. Prochain objectif du laboratoire : le « neurocomm », un appareil ultra-compact qui pourrait collecter les données du cerveau à la vitesse de l’Internet.

Les camions autonomes

Disponibilité : 5 à 10 ans

L’atout des camions pour prendre leur autonomie ? Une partie importante de leur trajet est sur autoroute, sur laquelle il est beaucoup plus simple de rendre les véhicules autonomes qu’en ville. Et les bénéfices économiques sont plus faciles à prédire : de tels camions pourraient se coordonner entre eux pour lutter contre le vent de face et ainsi économiser du carburant, et permettre à leurs conducteurs, reposés pendant le trajet sur autoroute, de réaliser plus rapidement le reste du trajet. Plusieurs compagnies travaillent sur le sujet : la start-up Otto, basée à San Francisco, qui propose des kits à installer sur les camions pour les rendre autonomes pour 30 000 $, une autre start-up, Peloton Tech, ou encore les constructeurs Volvo ou Daimler.

La reconnaissance faciale

Disponibilité : maintenant

Les technologies de reconnaissance faciales fleurissent en Chine, qui autorise désormais leur usage pour l’accès aux bâtiments, les paiements, ou encore pour la traque des criminels. Plus pratiques et sûres que les autres technologies de reconnaissance, elles sont l’œuvre d’acteurs chinois comme la start-up Face++, ou des géants du numérique Baidu et Alibaba. Elles reposent sur les progrès récents des algorithmes d’intelligence artificielle. Aujourd’hui, quelques 120 millions de chinois utilisent ainsi l’application Alipay, pour payer par simple reconnaissance faciale, tandis qu'une application de Face++ permet à des passagers de s'assurer qu'un chauffeur de VTC est un conducteur légitime. Très pratique effectivement, mais si les chinois ont ici une longueur d’avance, c’est aussi en raison d’une politique de surveillance et de respect de la vie privée peu comparable avec les standards européens….

Le calcul quantique

Disponibilité : 4 à 5 ans

Les ordinateurs quantiques existent sur le papier depuis plusieurs années, mais sans encore aucune machine digne de ce nom. Cette année pourtant, des démonstrateurs conséquents sont effectivement en train d’être construits, tandis que Google, IBM, Microsoft ou Intel ont annoncé des investissements accrus sur les technologies associées. Les machines quantiques sont basées sur les qubits, ou bits quantiques, qui là où les bits traditionnels peuvent prendre la valeur de 0 ou 1, peuvent quant à eux prendre comme valeur à la fois 0 et 1, ce qui multiplie les possibilités de calculs. Ces nouvelles puissances de calcul pourraient totalement renouveler les domaines du cryptage, la science des matériaux, la recherche pharmaceutique ou encore l’intelligence artificielle. Mais les qubits sont très instables. Des pistes existent toutefois pour remédier à cet inconvénient. Un des laboratoires de QuTech, un institut de recherche néerlandais, est en particulier responsable de certaines des avancées les plus importantes du domaine : l’utilisation de quasi-particules découvertes en 2012, qui apporteraient une solution à l’instabilité fondamentale des qubits. Le laboratoire planche aussi sur la fabrication de circuits quantiques sur des puces en silicium classiques.

Les caméras 360 degrés

Disponibilité : maintenant

C’est une nouvelle ère de la photographie qui s’ouvre grâce à des caméras peu coûteuses capables de réaliser des images sphériques à 360 degrés. Disponibles depuis 2016, elles ringardisent les GoPro, tandis que les films à 360 degrés devraient devenir un standard des souvenirs de vacances ou des reportages documentaires. Jusqu’ici, il fallait soit positionner de multiples caméras sur plusieurs angles...soit accepeter de débourser autour de 10 000 euros pour une caméra spéciale. Désormais, il est possible d’avoir une caméra capable de réaliser un film à 360 degrés en haute définition, directement utilisable pour des applications de réalité virtuelle, pour 350 euros ! Une révolution permise par le boom des smartphones et les efforts associés de miniaturisation et de baisse des coûts des capteurs d’images intégrés.

Le solaire thermophotovoltaïque

Disponibilité : 10 à 15 ans

Malgré des dizaines d’années de développement, le solaire photovoltaïque est condamné à une impasse, selon la Technology Review : coûts importants, limites physiques de conversion de la lumière en électricité, encombrement… Une solution alternative consisterait, non à transformer directement la lumière du soleil en électricité mais d’abord en chaleur pour la reconvertir ensuite en lumière, cette fois-ci focalisée sur un spectre très précis du champ électromagnétique, que des cellules photovoltaïques pourraient transformer en électricité avec le maximum de rendement. Des chercheurs du MIT sont parvenus, pour la première fois, à mettre au point un système basé sur des nanotubes en carbone et des cristaux photoniques, qui pourrait convertir ainsi 60% de l’énergie solaire incidente en électricité, et en outre, stocker la chaleur pour qu’elle soit convertie en électricité la nuit.

La thérapie génique 2.0

Disponibilité : maintenant

Ils s’appellent Spark Therapeutics, BioMarin, BlueBird Bio, GenSight Biologics, UniQure, et sont en train de faire du rêve de la thérapie génique une réalité.  Celle-ci consiste à administrer à une personne atteinte d’une maladie génétique un "gène-médicament" : la copie saine du gène déficient  transporté par un vecteur, un virus rendu inoffensif, chargé de l’insérer là où il faut. Seuls trois traitements de ce genre sont aujourd’hui sur le marché (deux en Europe, un en Chine), à des prix prohibitifs. En 2016, le dernier d’entre eux, qui a obtenu l’autorisation de mise sur le marché en Europe – Strimvelis, par l’entreprise GSK (GlaxoSmithKline) contre des maladies d’immunodéficience - coûte presque 625 000 euros par personne ! Mais de très nombreux essais cliniques (plus de 2000) sont en cours tandis que les prix devraient baisser relativement à la démocratisation de la pratique. En outre, la lutte contre les maladies génétiques rares n’est que le début pour cette technologie qui pourrait aussi être utilisée pour des maladies plus communes : Alzheimer, diabètes, problèmes cardiaques, ou encore cancers.

L’Atlas cellulaire

Disponibilité : 5 ans

La biologie cellulaire a un projet d’envergure : décrire précisément et individuellement chaque type de cellules dont nous sommes constitués. L’objectif ? Construire une carte "géo-localisant" nos 37 200 milliards de cellules en fonction de leur activité génétique  ! Elle pourra fournir aux scientifiques un modèle biologique inédit qui devrait accélérer la recherche médicale. Pour y parvenir, un consortium est en train de se former à partir de scientifiques des Etats-Unis, du Royaume-Uni, de la Suède, d’Israël, des Pays-Bas et du Japon. Trois technologies permettent aujourd’hui de réaliser cette prouesse :  la microfluidique cellulaire, grâce à laquelle chaque cellule peut être séparée et analysée séparément ;  l’identification des gènes actifs d’une simple cellule en décodant son génome ultra rapidement (10 000 cellules par un seul scientifique) et pour quelques centimes ; l’ « étiquetage » de chaque type de cellule grâce à un « zip code » spécifique. En Septembre, Mark Zuckerberg avait fait de cet atlas cellulaire l’objectif principal de de ces trois milliards de dons pour la recherche médicale.

La multiplication des programmes malveillants type Botnet

Disponibilité : maintenant

Le nombre d’objets connectés est en croissance exponentielle depuis quelques années. Bruce Shneier, directeur R&D d’IBM Resilient,  prédit que les attaques du type « botnet » vont se multiplier en conséquence. Le terme « Botnet » désigne communément un réseau de machines connectées à Internet  et infectées par un programme malveillant (malware). Le malware peut être installé sur n’importe ordinateur ou objet connecté non protégé à l’insu de son propriétaire. En cumulant la puissance de calcul de toutes les machines infectées, le botnet possède alors une puissance d’attaque conséquente, qu’il utilise pour des usages malveillants, comme l'envoi de spam et virus informatiques, ou les attaques informatiques par déni de service (DDoS). S’ils existent depuis une vingtaine d’années, les botnets vont se multiplier grâce aux objets connectés du quotidien très peu protégés, ce dont nous avons eu un exemple récent en octobre, lors de l’attaque de l’entreprise américaine Dyn, impactant de nombreux comptes sur Twitter ou Netflix. 

L’apprentissage par renforcement

Disponibilité : 1 à 2 ans

En multipliant les expériences, les algorithmes d’apprentissage par renforcement parviennent à réaliser des opérations qu’aucun programmeur ne pourrait leur apprendre. L’apprentissage par renforcement s’appuie initialement sur des observations biologiques depuis les années 1950, mais a franchi des pas historiques en 2016, notamment avec la victoire en mars d’AlphaGo, un programme ainsi entrainé, sur l’un des meilleurs joueurs de Go de la planète. En quelques années, ce type d'algorithmes est devenu incontournable à cause de son alliance avec ceux d’apprentissage profond (deep learning), lesquels s’appuient sur les réseaux de neurones. Google a ainsi récemment utilisé des algorithmes d’apprentissage par renforcement profond pour optimiser les consommations énergétiques de ces serveurs mais l’une des applications directes la plus prometteuse est le véhicule autonome. Application sur laquelle travaille Google, l’entreprise israélienne MobilEye avec Intel et BMW, ou encore Uber.

Lire ici les articles originaux du MIT Technology Review

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