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[CNAM] Mémoire d’ingénieur : Brain Computer Interaction (BCI) : étude des dispositifs, choix, installation et mise en oeuvre d’un ensemble de cas d’étude et leur évaluation.

Après plusieurs années passées au CNAM, le temps du mémoire de fin de cursus d’Ingénieur est arrivé. J’ai eu la chance d’être reçu dans une antenne d’un laboratoire du CNRS installé à l’École Centrale de Lyon (Il s’agissait d’une partie de l’équipe SICAL du laboratoire LIRIS). Je remercie d’ailleurs fortement messieurs Bertrand DAVID et René CHALON pour leur accueil au sein du laboratoire et pour leur accompagnement.

On m’a proposé plusieurs sujets intéressant le laboratoire dont un qui a titillé ma curiosité, sur la BCI : Brain Computer Interaction. Il s’agissait d’étudier les possibilités offertes en terme d’IHM (Interactions Homme Machine / Interfaces Homme Machine) par les appareils grand public de BCI, ces derniers étant abordables pour une première expérimentation. En effet si nous avons l’impression qu’il s’agit de science-fiction, cette technologie est déjà utilisée en médecine depuis pas mal d’années et suscite un fort intérêt pour plusieurs centaines de laboratoires dans le monde. Elle commence même à faire son apparition dans des univers plus ludiques comme les jeux vidéos. Mon sujet exact fût donc :

Brain Computer Interaction (BCI) : étude des dispositifs, choix, installation et mise en oeuvre d’un ensemble de cas d’étude et leur évaluation.

Je devais étudier les possibilités offertes par cette technologie comme moyen d’interaction principal avec un ordinateur, ou comme un moyen dans un cadre multimodal, ou en extension  d’âme. Pour vulgariser, pouvions-nous nous en servir, pour une personne bien portante et en pleine possession de tous ses moyens, pour interagir directement et facilement avec un ordinateur, ou bien couplée avec d’autres moyens d’interactions, ou tout simplement comme une extension de notre conscience.

À terme le mémoire devrait être disponible sur la base DUMAS : Dépôt Universitaire de Mémoires Après Soutenance, ce dernier n’étant pas classé comme confidentiel. Ce n’est pas encore le cas à l’heure où j’écris ces lignes. Voici donc le lien pour télécharger le mémoire.

PDF Mémoire d’ingénieur CNAM – Brain Computer Interaction BCI – Gaël DUPERREY

Ce mémoire est l’aboutissement de 9 mois de travail au sein du laboratoire. Il n’est en revanche pas exhaustif et ne représente que mon approche. D’autres auraient pu être envisagées, de même que des réalisations différentes comme le développement de logiciels spécifiques pour les démonstrations.

Voici ci-dessous les résumés du mémoire en français et en anglais, tel que présentés en quatrième de couverture :

Les ICO ou Interfaces Cerveau Ordinateur sont un ensemble de technologies où l’on
exploite les appareils de mesure des ondes électrochimiques au sein de notre cerveau et où
nous cherchons à les interpréter pour les comprendre, mais aussi pour interagir avec notre
environnement par le biais d’ordinateurs.
Au sein d’un laboratoire spécialisé dans l’étude des Interactions Homme Machine, nous
avons conduit une étude exploratoire de cette branche afin de faire un état de l’art, de
réfléchir à des types d’applications possibles, mais aussi de statuer sur leur utilisabilité.
Nous avons eu à coeur d’évaluer l’universalité et la reproductibilité de ces moyens
d’interaction, en nous appuyant sur des tests utilisateurs. Nous avons conclu par nos
observations personnelles, tout en proposant des pistes de recherches élargies pour les
travaux à venir.

The Brain Computer Interfaces or BCI, are a set of technologies designed to measure
electrochemical waves in our brain, to interpret and understand them, but also to interact
with our environment through computers.
In a laboratory, specialized in the study of Human Machine Interaction, we conducted an
exploratory study in order to establish the state of the art, to think about future possible
applications, but also to decide on their usability. We aimed at valuing their universality
and reproducibility by relying on users’ tests. We concluded with our personal
observations, while providing tracks of expanded research in view to future work.

J’ai choisi d’héberger moi même le fichier pdf du mémoire pour le moment, plutôt que de le mettre sur une autre plateforme comme je le fais pour les diaporamas de soutenance, surtout qu’à terme il doit rejoindre la base d’archives DUMAS citée plus haut.

Je n’ai pas enregistré la soutenance en elle-même, qui eut lieu le 10 juin 2015. vous trouverez néanmoins une version du diaporama me servant de support en ligne.

Cette dernière intègre normalement, dans la diapositive 14, une vidéo d’une expérimentation avec le casque Emotiv Epoc et son panneau de contrôle.

On m’y voit simplement « pousser » un cube dans un univers en trois dimensions avec « la force de mon esprit » (ou plutôt grâce à un schéma de pensées enregistré et reconnu par l’application quand il est reproduit 😉 ).

J’espère que ces documents pourront aider des personnes souhaitant débroussailler l’univers de la BCI ou tout simplement ceux se demandant à quoi ressemble un mémoire d’Ingénieur du CNAM. Attention toutefois, ceci est mon travail personnel, et chaque mémoire a ses spécificités suivant la personne qui le rédige. De même un même sujet sera forcément traité différemment par différentes personnes ;-).

Ce fût pour moi une très belle expérience que de réaliser ce mémoire, tout comme de vivre l’aventure qu’est le CNAM. J’ai du résumer la plupart de mes impressions sur ce point dans mon précédent article « La fin du CNAM…« . En tout cas bonne lecture à ceux qui liront cette page ou le mémoire, et bon courage si vous êtes au sein d’un cursus au CNAM.