Numérique

Quels sont les impacts de la transformation numérique ? Double réponse de la HEIG-VD

Le Projet national de recherche PNR77 se déploie autour de cette question résolument contemporaine. Doté d’un budget de 30 millions de francs, ce dernier finance, sur cinq ans, différents projets de recherche sur la thématique. Sur les 324 dossiers de candidature déposés, 37 ont été retenus. Parmi eux, deux projets de la HEIG-VD : co.LAB, un laboratoire digital pour la co-conception de jeux numériques éducatifs et biodivAR, une application favorisant l’enseignement et le respect de la biodiversité.

Un laboratoire digital pour la co-conception de jeux numériques éducatifs

Si l’intérêt pour les jeux numériques et les simulations à but pédagogique s’est largement développé ces dernières années, il reste nécessaire d’améliorer leur processus de développement et la pertinence de leur utilisation. Pour répondre à ces besoins, la HEIG-VD élabore le projet co.LAB.

Un cadre méthodologique et une plateforme web collaborative

Co.LAB vise à développer, mettre en œuvre et évaluer un cadre méthodologique collaboratif entre enseignant·e·s, développeuses et développeurs de jeux et chercheuses et chercheurs en sciences de l’éducation. Pour cela, une plateforme numérique est créée. Elle permet aux différentes parties prenantes de collaborer à la conception, au développement et à l’évaluation des jeux numériques éducatifs.

« Améliorer l’efficacité des jeux éducatifs numériques, de leur conception à leur utilisation »

La technologie au service de la biodiversité

Quel est l’intérêt d’avoir recours à une application mobile de réalité augmentée basée sur la géolocalisation pour enseigner la biodiversité ? Et quelles sont les limites de la démarche ? Ce sont les questions auxquelles le projet BiodiVAR apportent des réponses dans le cadre du programme de recherche PNR77.

Un pas de plus sur les sentiers de la biodiversité

BiodivAR a été initié à l’occasion de la réalisation pré-projet BioSentiers, conçu pour cheminer sur la commune d’Yverdon-les-Bains tout en obtenant sur son smartphone, via une application, une foule de renseignements sur la biodiversité environnante. Ce nouveau projet repose sur le développement d’une plateforme numérique qui permet aux enseignant·e·s de profiler des scénarii pédagogiques en s’appuyant sur la réalité augmentée.

Un nouveau mode d’apprentissage

Réalisé en partenariat avec la Haute École pédagogique du canton de Vaud (HEP), le projet vise à explorer les possibilités et les limites technologiques liées à cette approche qui mêle le terrain et le numérique. Il s’agit notamment de déterminer comment une telle plateforme doit être conçue pour convenir autant aux enseignant·e·s qu’aux élèves.

« Une façon captivante de compléter l’éventail des approches possibles pour une meilleure compréhension par les enfants du rôle de la biodiversité dans le fonctionnement des écosystèmes naturels. »

OpenCN : une commande numérique open source pour l’industrie

La HEIG-VD a développé l’ambitieux projet de créer une commande numérique de haute performance, open source, pour le contrôle des machines-outils. Il ouvre la voie à plusieurs projets Innosuisse qui favorisent le transfert technologique vers l’industrie.

Élaboré par le groupe transversal de compétences Mecatronyx, OpenCN aura mobilisé pendant plus de deux ans une vingtaine de personnes issu·e·s de cinq des neuf instituts de recherche appliquée et développement de la Haute École. Et c’est un beau succès qui vient couronner ces mois d’efforts : ce dernier offre la possibilité pour l’industrie d’inclure des algorithmes de planification de trajectoire avec contrôle du jerk ainsi que le recours à l’intelligence artificielle dans la commande de machines.

Répondre aux besoins de l’industrie

Le défi relevé par l’équipe de chercheuses et chercheurs consistait à répondre à de vrais besoins des industriels : améliorer la productivité et les états de surfaces grâce à une commande numérique flexible, adaptable à différents types de machines, et disponible à bas coût. Aujourd’hui, OpenCN offre un environnement temps réel (basé sur Linux/Xenomai/AMP revisité) pour la commande d’axes des machines assurant une communication avec horloge distribuée, des usinages sur mini-machine à trois axes haute dynamique (mYx-m3) et la qualification des états de surfaces générés par des algorithmes d’intelligence artificielle.

OpenCN ouvre la voie

Mais ceci n’est qu’un début ! Le code source des développements a été dévoilé fin 2019 sur la plateforme d’hébergement de sources Gitlab et les résultats scientifiques ont été publiés sur le site du projet. Mais surtout, OpenCN a permis de réaliser plusieurs projets Ra&D/Innosuisse dans les domaines des machines-outils et de la métrologie. La technologie est ensuite transférée vers l’industrie.

Un centre de compétences dédié à l’information géographique

La transformation numérique bouleverse aussi le domaine de l’information géographique. Les normes en vigueur doivent être repensées, en accord avec la situation de notre pays et de ses besoins. Conduit par le professeur Olivier Ertz du MEI, ce projet implique la constitution d’un centre de compétences qui développera des formations répondant à ces évolutions nécessaires et qui pourra produire une série de recommandations dans le domaine.

Évolution des standards suisses de la géoinformation

Les standards de la géoinformation subissent des modifications profondes et de nouveaux standards apparaissent. Ce projet vise à proposer des thématiques utiles pour vérifier la compatibilité des standards suisses existants avec les standards internationaux de normalisation.

Patrimoine photographique et évolution du territoire

La plateforme Smapshot, développée par les instituts INSIT et MEI, permet de géoréférencer des photographies à valeur historique du paysage sur un globe virtuel. Elle valorise un patrimoine historique qui témoigne d’une façon inédite l’évolution de l’environnement. Avec plus de 80'000 images réunies (collections fédérales, cantonales, etc.) et le succès populaire qu’elle suscite, il est maintenant question de mesurer la faisabilité d’une intégration de cette méthode à l’infrastructure de données géographiques suisses.

Une usine virtuelle pour stimuler l’efficacité énergétique

Important consommateur d’énergie au niveau national et international, le secteur industriel jouera un rôle clé pour atteindre les objectifs fixés dans le cadre de la transition énergétique. En effet, la réussite pourrait largement contribuer à l’amélioration de l’efficacité énergétique de ce secteur. Pour y parvenir, la HEIG-VD développe des formations et participe à des projets de recherche.

Parmi les différents projets développés, une pré-étude, réalisée sous le mandat de l’Office fédéral de l’Énergie (OFEN), explore le potentiel des plateformes virtuelles et des serious games pour sensibiliser les jeunes à cette thématique. Ces moyens d’information innovants servent aussi de supports aux activités d’enseignement à différents degrés, y compris celui des hautes écoles.

La réalisation de ce projet a permis de mutualiser les compétences de la HEIG-VD au travers du Pôle Énergies, de l’Institut d’ingénierie des Médias (MEI) et de l’Institut de Génie Thermique (IGT), porteur du projet.

Dower : digitaliser le réseau électrique

En collaboration avec de nombreux partenaires privés et publics, la HEIG-VD applique les dernières évolutions dans les domaines du calcul, de la simulation, du Machine Learning et de la sécurité de l’information aux problèmes complexes du smart grid et du réseau de puissance interconnecté.

Les aspects liés à la sécurité font l’objet d’une révision profonde. En particulier, les protocoles de communication utilisés pour l’échange d’information entre les différents éléments du réseau sont soumis à une vérification attentive. Une série d’améliorations notables en matière de sécurité ont ainsi pu être proposées.

Comprendre le langage des plantes

Les variations de signaux électriques émis par les plantes donnent des indications sur leur état physiologique. Des expert·e·s en traitement du signal et analyse intelligente de la HEIG-VD se sont penché·e·s sur le sujet et développent des modèles pour comprendre ces fluctuations et classifier les différents types de stress subis par les végétaux.

Le projet PISA, pour Platform applying Intelligent Signal Analysis to gain insights to plant electrophysiology, vise à comprendre les informations émises par les plantes lorsqu’elles sont soumises à des changements de conditions environnementales. Sécheresse, manque de nutriments, infestation d'insectes, ces perturbations provoquent des modifications dans le processus physiologique de la plante ; celles-ci se manifestent par des variations dans le signal électrique qui, si l’on apprend à les interpréter, permettent de révéler son état de santé en temps réel.

Capter les signes de l’état physiologique des végétaux

Pour répondre à cet objectif, chercheuses et chercheurs élaborent un capteur électro-physiologique, multicanal, capable d'acquérir le signal électrique de plantes poussant dans des conditions typiques de production et d’y appliquer des techniques avancées d'analyse de signal et de traitement de données pour identifier leur état. Si l’on a déjà recours à des capteurs dans le domaine de l’agriculture de précision, l’innovation ici se situe dans la prise en compte directement de l’état physiologique des plantes et non plus indirectement en mesurant les différents paramètres de l’environnement dans lequel les végétaux se développent.

Améliorer les conditions de production

En complétant les travaux antérieurs, YIELD, pour Yield Improvement using Electrophysiology Device, développe de nouvelles connaissances sur l’électrophysiologie des plantes. Les résultats obtenus devraient apporter des bénéfices directs aux agricultrices et agriculteurs en termes d’optimisation des conditions de production et des rendements.

Trois questions de recherche

Au travers de ce projet multidisciplinaire, l’équipe de la HEIG-VD s’attèle à apporter des éléments de réponse à trois questions :

1. Le modèle construit pour le diagnostic du stress chez la tomate peut-il être appliqué à d'autres espèces ?
2. Peut-on créer un modèle combinant la réponse électrique des cultures à différents stimuli, tels que la sécheresse, les carences en nutriments et les attaques de nuisibles, afin de fournir une évaluation généralisée de l’état de stress d’une plante ?
3. Les mesures électro-physiologiques et leur analyse peuvent-elles être appliquées pour améliorer le dépistage et la surveillance en production dans des serres commerciales ?

Des légumes et des fruits mis sous écoute

L’approche innovante de ce projet servira à améliorer les rendements agricoles et la durabilité des productions en développant des capacités de surveillance et d’interprétation de l’électro-physiologie des plantes. Dans ce cadre, une électrode flexible spécialisée, à haute impédance et basée sur des matériaux polymères conducteurs et biocompatible avec les plantes, a été développée et testée.

Prédire le stress des plantes

Des techniques avancées d’analyse de données seront employées pour créer des modèles prédictifs qui seront combinés avec un capteur portable, également développés dans le périmètre de ce projet, avec pour objectif de fournir un outil complet de détection du stress des plantes utilisable directement sur le site de production.

Le signal électro-physiologique des espèces étudiées est-il universel ? À quel point est-il possible de transposer les connaissances acquises sur une espèce à d’autres cultures ? SIENA espère apporter des éléments de réponse à ces questions qui offrent un potentiel important d’amélioration des conditions de production des fruits et légumes ainsi qu’une réduction du recours aux traitements phytosanitaires des cultures et à l’optimisation de l’irrigation.

« Le traitement à adopter pourra ainsi être ciblé, ce qui pourrait considérablement réduire l’impact environnemental de l’agriculture. »

Un guide des outils et services pour un numérique durable et responsable

Rédigé dans le cadre d’un travail de Bachelor et retravaillé et mis en page par Audrey Huguenin, assistante à l’Institut d’ingénierie des Médias (MEI), la publication « Vers une communication numérique plus sociale et solidaire » présente des alternatives aux services et outils offerts par les géants de l’industrie numérique. Elle s’adresse principalement aux associations et aux entreprises actrices de l’Économie Sociale et Solidaire (ESS).

Comment se passer des GAFAMs ?

Regroupées sous le terme d’Économie Sociale et Solidaire (ESS), se trouvent des organisations – fondations, coopératives, associations – dont le mode de fonctionnement est fondé sur des principes de solidarité et d’utilité sociale. Leur gestion se veut participative et démocratique, et leurs bénéfices sont réinvestis dans le projet collectif. Aujourd’hui, elles ont en majorité recours à des outils proposés par les GAFAM (Google, Apple, Facebook, Amazon, Microsoft…), ces géants du numérique qui gouvernent notre quotidien digital. Par manque de connaissances et souvent de temps, elles préfèrent ces outils et services, généralement gratuits et connus du grand public. Or l’évolution des pratiques des GAFAM montre à quel point leurs valeurs sont éloignées des principes qui guident les acteurs de l’ESS. Cette publication a pour objectif de montrer qu’il existe des solutions alternatives respectant mieux leurs valeurs, qui riment avec durabilité et responsabilité.

Un guide pour informer et aider à agir

Ce guide a été développé pour répondre aux besoins d’information des organisations, et plus généralement des personnes soucieuses d’utiliser des solutions plus durables. On y apprend pourquoi préférer des solutions dites « libres », et comment identifier celles qui existent pour remplacer les outils et services proposés par les GAFAM. L’ouvrage, disponible sous forme numérique ou imprimée, est divisé en deux parties. La première explore les problématiques et les enjeux de la thématique ; la seconde offre des fiches-outils pratiques qui décrivent les principales ressources disponibles. Le tout est illustré par des dessins originaux réalisés par l’artiste romand Pécub.

Ce projet a été soutenu par itopie, une société coopérative à but non-lucratif basée à Genève et membre d’APRÈS-GE, la Chambre de l’économie sociale et solidaire (ESS).

Première volée pour la filière ISC

En septembre 2020, le Département des Technologies de l’Information et de la Communication (TIC) de la HEIG-VD lançait la première volée d’étudiant·e·s Bachelor en Informatique et systèmes de communication (ISC). Résultat d’un important travail collectif entre les hautes écoles concernées, cette filière est présente sur tous les sites d’ingénierie de la HES-SO. Toutefois, seule la HEIG-VD propose la palette complète des cinq orientations de ISC. Parmi elles, « Ingénierie des données » a en particulier été développée pour répondre aux nouveaux besoins du tissu économique.

Un plein succès malgré un contexte sanitaire tendu

La nouvelle filière a rencontré un vif succès, rassemblant plus d’une centaine d’étudiant·e·s pour cette première rentrée, pourtant lancée dans un contexte sanitaire particulier. Construite sur la base des deux anciennes filières « Informatique » et « Télécommunications », ISC est une filière unique qui se décline en cinq orientations répondant aux besoins actuels de l’économie et de la société : Ingénierie logicielle, Systèmes informatiques embarqués, Réseaux et systèmes, Sécurité informatique et, nouveauté dans la palette, Ingénierie des données. Si le premier semestre a largement été marqué par les restrictions liées à la crise sanitaire, enseignant·e·s et étudiant·e·s ont démontré leurs importantes capacités d’adaptation.

Dès 2023 sur le marché du travail

Les premières ingénieures et premiers ingénieurs Bachelor HES-SO qui sortiront de la nouvelle filière ISC de la HEIG-VD seront doté·e·s du savoir-faire et des compétences pratiques recherchées actuellement par les PME et les industries locales. La demande en spécialistes informatiques est importante et répond aux besoins des entreprises. Gageons que l’expérience de l’enseignement à distance et la résilience dans les conditions éprouvantes de la pandémie de COVID-19 sera un plus pour cette génération appelée à relever les défis de la transformation numérique.

« 126 étudiant·e·s se sont inscrit·e·s dans l’une des cinq orientations proposées par la filière ISC : un beau succès pour le lancement de cette nouvelle filière »

L'ingénierie des médias, une formation en évolution permanente

Les diplômé·e·s de la volée 2020 de la filière Ingénierie des médias ont été les premières et les premiers à avoir acquis des compétences suite à la mise en œuvre du nouveau plan d'étude de la filière axé sur la transformation numérique.

Le Meilleur du Web des écoles remporté par des étudiant·e·s de la HEIG-VD

Dévoilé le 5 mars 2020 à Genève, le palmarès de la 9e édition du Meilleur du Web des écoles fait la part belle à la HEIG-VD : les deux équipes arrivées en tête sont formées d’étudiant·e·s de la filière Ingénierie des médias de la Haute École. Un magnifique succès pour elles et leurs professeurs, Arnaud Dufour et Laurent Bolli.

Les étudiant·e·s participant au concours sont issu·e·s d’institutions de Suisse romande proposant des formations dans le domaine du webdesign, de la communication et du marketing digital. Les équipes relevaient le défi de présenter la collection d’art contemporain de la banque privée Mirabaud & Cie SA. Constituée au fil des ans, cette dernière est essentiellement visible au sein des bureaux situés dans les différents sites de la banque. Il s’agissait de développer une visite virtuelle ainsi qu’une stratégie d’activation et d’animation pour la faire découvrir au plus grand nombre et susciter la curiosité.

La team FIVE victorieuse

C’est la team FIVE, constituée de Pauline Baeni, Gaëtan Häfeli, Angel Lando, Joy Oppliger et Christophe Schranz, qui a remporté le CUBE, trophée de la compétition. Respect de l’identité de la banque, sens des réalités budgétaires et qualité de la présentation ont su séduire le jury, tout comme le recours à une solution développée par la start-up Prodibi.

Plonger dans les œuvres

Pour offrir une expérience complète et immersive dans la collection Mirabaud, les cinq gagnant·e·s ont donc proposé un partenariat avec Prodibi. Le logiciel mis au point par cette start-up genevoise permet de zoomer sur une œuvre, donnant à voir le plus petit détail. Une façon également de souligner l’engagement du Groupe Mirabaud dans l’innovation et le soutien des entreprises locales.

La Team BOLD, arrivée deuxième, était constituée quant à elle de Julie Greset, Laurie Pouly, Olivia Pradervand et Ingrid Sorg.

Stratégie de la sécurité/sûreté et gestion de crise ont leur formation

Apprendre à faire face aux situations de crises est apparu comme un besoin plus important encore depuis l’évolution du contexte économique et social engendrée par la pandémie de COVID-19. Comment anticiper de telles situations, et comment agir ? La HEIG-VD, en partenariat avec l’Académie de police de Savatan, a mis en place des formations pour répondre à ces besoins.