L'ordinateur connecté à nos muscles : bientôt une réalité ?

Connecter un ordinateur à l'activité électrique de nos muscles pour déclencher des commandes et interagir à distance avec la machine... Une utopie ? Pas sûr. Des chercheurs américains et canadiens travaillent activement à rendre la chose possible. Explications.

Pour utiliser un ordinateur, il n’est plus forcément nécessaire d’utiliser un clavier et une souris. Les écrans tactiles se multiplient et il existe désormais des logiciels, tels que OpenVibe (lire l’article OpenVibe, un logiciel français pour agir par la pensée), permettant de concevoir et d’utiliser des interfaces cerveau-ordinateur (ICO) pour commander un PC sans un geste. Des chercheurs de Microsoft ainsi que des universités de Washington à Seattle et de Toronto au Canada ont, quant a eux, exploré une autre voie. Celle d’une interface « muscles-ordinateur » qui permet, tout en ayant les mains libres, d’interagir avec une machine.Comment ? Grâce à des électrodes positionnés sur l’avant-bras de l’expérimentateur et qui sont capables de retranscrire l’activité électrique des muscles. Ces signaux sont ensuite corrélés à des gestes spécifiques, tels que joindre le pouce et l’index ou encore saisir un objet fermement. Cette technique n’est toutefois pas totalement nouvelle. Elle est déjà utilisée pour permettre à des personnes amputées de contrôler les mouvements d’une prothèse. Par ailleurs, elle a également été employée par des chercheurs pour explorer les possibilités d’interaction entre l’homme et la machine. Mais jusqu’à présent, les résultats de ces travaux ont été relativement limités. Car recomposer de manière fiable des gestes à partir de l’activité électrique des muscles demeure difficile, si bien que les interfaces muscles-ordinateur sont souvent restreintes à la reconnaissance de quelques gestes.

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Une limite que l’équipe de chercheurs américano-canadiens a semble-t-il repoussé avec la mise au point d’un nouveau système. Ce dispositif, présenté pour la première fois en septembre 2009 à la conférence » User Interface Software and Technology » de Victoria en Colombie Britannique (Canada), fonctionne avec six capteurs capables d’enregistrer l’activité électrique des muscles (électromyographie) et deux électrodes qui jouent le rôle de prise de terre. L’ensemble est réparti tout autour de l’avant-bras droit du testeur et peut être placé par un non spécialiste.

Seule contrainte : la période d’apprentissage. Les capteurs ne peuvent pas instantanément interpréter l’activité des muscles. Le logiciel doit donc être formé afin d’associer un signal électrique à un geste spécifique. Pour ce faire, les chercheurs ont utilisé des algorithmes standards d’apprentissage améliorant leur performance au fil du temps. Ces algorithmes suivent trois indicateurs : l’ampleur de l’activité musculaire, le rythme de l’activité musculaire et le nombre de capteurs sollicités par un mouvement. Trois données, qui permettent, après une période d’apprentissage, de reconnaître à 85 % la plupart des gestes des participants.

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Couplée à une table interactive, cette technologie donne des résultats surprenants (voir la vidéo). La table est capable de reconnaître, en utilisant une couleur différente, quel doigt est utilisé pour faire un dessin. Elle peut également, en utilisant un camaïeu de couleur, retranscrire la force avec laquelle le doigt appuie sur la table. Autre possibilité : associer à un geste, une commande précise, comme « couper-coller » ou encore « copier-coller ». Des commandes qui peuvent être complexifiées grâce à des capteurs situés sur le bras gauche.

Un dispositif qui ouvre de nombreuses applications pour des personnes valides qui souhaitent déclencher des actions à distance alors qu’elles ont les mains occupées. Pour cela, il faudra passer par des dispositifs sans fil. Un travail déjà à l’oeuvre semble-t-il. A.L B