Open-ViBE : Un Environnement Logiciel Open-Source pour les Interfaces Cerveau-Machine – OPENVIBE

(A) Introduction:
L'objectif du projet exploratoire Open-ViBE est de développer un environnement logiciel open-source proposant de nouvelles techniques pour obtenir des interfaces cerveau-machine plus efficaces (BCI ou « Brain-Computer Interfaces » : interfaces utilisant directement l'activité cérébrale de l'utilisateur).
Les BCI ne sont plus un rêve aujourd'hui puisque plusieurs prototypes phares ont été présentés dans les cinq dernières années. De nombreux pays se lancent dans cette voie avec des moyens importants, alors que la recherche sur ce nouveau type d'interface est pratiquement inexistante en France. Mais nous pensons que la France possède l'excellence scientifique pour combler ce retard et dépasser ses concurrents, et c'est le défi scientifique et technologique que nous proposons de relever avec le projet OpenViBE.
Open-ViBE est un projet de recherche et développement d'un logiciel open-source qui répond explicitement au troisième objectif de l'appel RNTL (RV, IHM et Simulation) et à son premier domaine technologique (IHM).


(B) Objectifs de recherche:
Les systèmes BCI actuels tentent de déterminer les intentions de l'utilisateur à partir de différentes composantes électrophysiologiques. L'utilisateur et le système BCI doivent réussir à s'adapter l'un à l'autre et à maintenir cette adaptation pour aboutir à des performances stables. Cette approche est actuellement confrontée à deux principaux blocages: (1) l'identification de marqueurs électrophysiologiques que les utilisateurs peuvent facilement contrôler et (2) les méthodes d'extraction du signal utile et d'élimination du bruit en temps-réel.
Les deux principales innovations technologiques du projet Open-Vibe concernent : (1) de nouvelles techniques de traitement et d'identification des données cérébrales basées sur des expérimentations neurophysiologiques qui caractériseront de meilleurs indicateurs physiologiques (avec localisation temps-réel des sources cérébrales de l'EEG), et (2) des techniques de retour d'information vers l'utilisateur concernant son activité cérébrale (représentation temps-réel en réalité virtuelle) qui constitueront autant de sources d'amélioration pour l'apprentissage et le contrôle de cette activité.


(C) Objectifs industriels:
Les applications des BCI sont nombreuses: le multimédia (jeux vidéos), la domotique (pilotage d'appareils/robots dans la maison), le militaire (pilotage d'engins), la médecine (rééducation, thérapie) ou le handicap (assistance, accessibilité). Notre projet vise plus directement le domaine du handicap.
Des industriels (comme France Télécom) prennent de plus en plus en compte leurs clients ayant des déficiences motrices (plus de 8 millions de personnes en France). La mise en place de systèmes d'interaction permettant d'agir sans acte moteur (BCI) représente donc des pistes d'industrialisation très prometteuses. Des filiales de France Télécom telle que Orange pourraient ainsi devenir distributeurs de produits basés sur des BCI.
Devant les enjeux de société soulevés, le souhait des partenaires est que les résultats du projet soient capitalisés, intégrés et qu'ils deviennent accessibles et ouverts. Ils seront donc intégrés dans un environnement logiciel open-source.


(D) Partenariat:
Le partenariat proposé couvre toutes les compétences scientifiques nécessaires : IRISA (RV, génie logiciel), FT (traitement du signal, IHM), INSERM (Neurophysiologie, EEG temps-réel), AFM (évaluation). Il couvre également la chaîne complète : recherche (IRISA, INSERM) - industrie (FT) - marché (AFM).
La valeur ajoutée du partenariat réside dans les interactions fortes prévues entre les expérimentations et les développements techniques. Nous pensons que ces échanges, dans un cadre pluridisciplinaire, permettront d'améliorer la recherche réalisée de part et d'autre, et nous pensons que seule cette pluridisciplinarité permettra de répondre avec succès au challenge des BCI.


(E) Retombées:
Notre projet doit