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En vedette - Bienvenue dans le monde des technologies futures et émergentes

En route pour l'exploration des frontières de la science et de la technologie! Telle est la devise tacite du programme FET (Technologies futures et émergentes) qui, depuis plus de 20 ans, finance et inspire les chercheurs d'Europe à poser de nouveaux fondements en technologies de l'information et de la communication (TIC).

Économie numérique

Les chercheurs avant-gardistes de la recherche exploratoire en TIC ne sont pas tous issus du domaine de l'informatique ou n'ont pas toujours suivi le parcours professionnel classique. Le programme FET de la Commission européenne encourage les associations inhabituelles telles que la chimie et l'informatique, la physique et l'optique, la biologie et l'ingénierie de données. Les chercheurs financés par FET trouvent leur élan dans les idées et un sentiment de finalité qui repoussent les frontières de la science et de la technologie. Par sa nature, le programme FET finance des projets considérés «à haut risque» en termes scientifiques; cependant, comme cela est le cas pour toute nouvelle entreprise, plus le risque est élevé, plus les bénéfices sont importants, et notamment les avantages du précurseur lorsque de nouveaux développements technologiques arrivent sur le marché. Les investissements de recherche à long terme comme ceux-ci peuvent sembler plus durs à justifier en cette période de crise économique. Mais les planificateurs de politiques devraient résister à la tentation de réduire les financements accordés à de tels programmes pionniers, comme le laissait entendre Neelie Kroes, la commissaire européenne pour la stratégie numérique, lors de la conférence à mi-parcours «Building FET Flagships» qui a eu lieu en Pologne. «Les défis économiques actuels ne devraient pas empêcher l'Europe d'anticiper la [stratégie] à long terme de la croissance durable à partir de l'investissement dans le capital humain, les connaissances scientifiques et la technologie de pointe», souligne Mme Kroes. Pour aborder ces défis, le programme FET soutient des programmes de TIC à long terme sous trois piliers: - FET-Open, qui présente des mécanismes simples et rapides pour recevoir de nouvelles idées provenant de projets sans frontière ou dates limites préconçues; - FET-Proactive, qui anime la recherche «transformatrice» et soutient le développement de conscience communautaire sur un nombre d'enjeux fondamentaux en TIC à long terme; et - FET Flagships, qui englobe les programmes nationaux et européens pour rassembler les principales équipes de recherche poursuivant la recherche scientifique ambitieuse à grande échelle dans un objectif visionnaire. La combinaison de ces programmes FET agit donc comme un incubateur et indicateur de TIC pour de nouvelles idées. Il associe la puissance de la synergie entre chercheurs et équipes de différents domaines, organisations (petites et grandes) ou de locations. L'approche innovante et agile de FET quant au financement des projets de recherche en TIC attire également les PME et jeunes chercheurs aux idées innovantes mais ne disposant pas d'un soutien suffisant pour les développer. C'est également pour cela que la Commission européenne a lancé sa plateforme FET House pour aider les jeunes à s'orienter vers des carrières en TIC, et a développé des programmes dédiés pour aider les PME et les jeunes chercheurs à mieux bénéficier du programme FET. Les projets, toujours les projets, rien que les projets Au final, ce qui compte le plus dans FET, ce sont les projets et les idées innovantes qui les font vivre. Prenons le projet MINOS («Micro- and nano-optomechanical systems for ICT and QIPC») par exemple; ce dernier explore les propriétés de la lumière, notamment sa composante «froide», pour mieux comprendre les limites de la théorie quantique. «La mécanique quantique décrit le comportement des électrons et des atomes, et non des objets 'macroscopiques' quotidiens», selon un article récent paru dans la revue scientifique New Scientist. «Une façon de sonder les limites (et les raisons de ces limites) est d'induire le comportement quantique dans des objets de taille plus grande.» MINOS transfère la mécanique à l'âge numérique en utilisant les effets optomécaniques qui ouvrent la voie à un nouveau domaine d'interaction lumière/matière sur l'échelle micro- et nanométrique. L'Europe compte parmi les principaux acteurs dans ce tout nouveau domaine de systèmes micro- et nano-optomécaniques (MOMS/NOMS). «Ces expériences, en plus d'apporter un aperçu du comportement quantique sous-jacent des systèmes mésoscopiques consistant en de millions d'atomes, représentent les premières étapes vers l'utilisation d'appareils mécaniques comme outils pour la métrologie quantique ou en tant que moyen de couplage pour les systèmes quantiques hybrides», peut-on lire dans la revue Nature quant à ces travaux innovants. Le projet Biotact («Biomimetic technology for vibrissal active touch»), quant à lui, marie la biologie aux TIC pour générer de nouvelles technologies de capteurs et de calculs. La biomimétique concerne les processus, substances, appareils ou systèmes manufacturés qui imitent la nature. Biotact s'inspire du rat brun ou de la musaraigne étrusque, considérés comme de véritables experts tactiles, grâce à leurs moustaches qu'ils utilisent pour explorer leur environnement. Le projet FET a étudié ces mouvements en profondeur et a construit un robot autonome reprenant cette action (voir la vidéo de démonstration disponible sur le site du journal The Guardian) qui utilise ses moustaches pour se déplacer, et qui, selon les dires de l'équipe du projet, «danse autour d'un objet avec précision pour obtenir un tableau tactile précis de son contour». Les applications comprennent la détection d'objets, la classification et le tri de tâches, l'amélioration de robots domestiques ou destinés à l'assistance du consommateur, les systèmes d'orientation pour les véhicules en dehors de la route et l'exploration spatiale, la recherche et le sauvetage sur terre ou dans l'eau, ainsi que dans la santé et la médecine. De même, le projet Octopus travaille sur les nouveaux principes et technologies de conception pour une nouvelle génération de robots au corps mou très adroits inspirés par la morphologie et le comportement des pieuvres. Ces dernières sont de véritables chefs d'œuvre d'ingénierie de la nature. Elles possèdent de véritables capacités de détection avec des degrés infinis de liberté, des compétences de manipulation et des mécanismes de commande très poussés. Ce projet FET a analysé et imité les mouvements complexes et fonctions de détections d'un vrai bras de pieuvre, qui peut atteindre et récupérer des objets immergés comme le montrent de nombreuses démonstrations vidéo. En présence d'un génie «Les interrupteurs, les télécommandes et même les clés de maison pourraient bientôt faire partie du passé grâce à la technologie d'interface neuronale directe (IND) développée en Europe qui permet aux utilisateurs de réaliser de nombreuses tâches quotidiennes par la pensée.» Ainsi débute le résumé d'un projet révolutionnaire de FET financé par l'UE appelé Presenccia* publié dans ICT Results. Les premières applications d'IND sont les jeux et la réalité virtuelle (RV), les divertissements et soins domestiques, mais les partenaires du projet pensent que leurs travaux contribueraient également à la médecine. «Un environnement virtuel pourrait être utilisé pour entraîner une personne invalide à commander une chaise roulante par l'IND», commente Mel Slater, coordinateur du projet. «C'est beaucoup plus sûr pour eux d'apprendre dans le monde virtuel que dans le monde réel, où les erreurs ont des conséquences physiques.» Les projets FET s'intéressent également profondément à l'interface entre la biochimie et les TIC, posant ainsi les fondements pour des technologies de traitement de l'information radicalement nouvelles inspirées par les processus chimiques qui se déroulent dans des systèmes vivants. Les calculs chimiques de ce genre ouvrent la porte à de nouveaux niveaux de traitement parallèle. Les systèmes biologiques ont la capacité de s'adapter, d'évoluer et de se reconfigurer en réaction aux conditions fluctuantes, comme lors d'une erreur de réseau. Par exemple, le projet Bactocom («Bacterial computing with engineered populations») visait à construire un ordinateur «humide» simple à partir de bactéries. De même, en imitant les fonctions d'une cellule biologique, le projet Matchit («Matrix for chemical IT») grave de minuscules conteneurs chimiques dans des puces de silicium pour illustrer un exemple de convergence entre la chimie et les TIC. Dans un autre exemple où la science s'inspire de la nature, le projet Curvace («Curved artificial compound eyes») a étudié la façon dont les insectes détectent les mouvements rapides de leurs proies en utilisant leurs yeux composés de centaines, voire même de milliers de lentilles individuelles. Trois formes oculaires ont été étudiées par l'équipe du projet: cylindrique, sphérique et flexible. Par exemple, il est possible de coller un «œil» Curvace autocollant sur le sac à dos ou la casquette d'un enfant. L'autocollant pourrait détecter l'approche d'une voiture en mouvement provenant de n'importe quelle direction. Cap sur l'avenir Décrite par la commissaire Kroes comme une «aventure ambitieuse», les FET Flagships constituent une véritable opportunité et une approche qui aidera à façonner le futur Espace européen de la recherche (EER). Partageant la même vision, la recherche concertée telle que celle-ci offre un fondement pour les vagues d'innovation technologique future et d'exploitation économique sur plusieurs domaines, ainsi que des bénéfices innovants pour la société. Des six programmes pilotes de FET Flagships, deux devraient être sélectionnés en 2013 en tant que FET Flagships complets et devraient se poursuivre sur 10 ans, avec un budget de 100 millions d'euros par an et par initiative. Les projets pilotes couvrent une variété de domaines, de la compréhension de notre monde connecté numériquement au développement de compagnons robotisés, en passant par l'électronique à base de graphène et par des informations nouvelles sur le cerveau humain et la médecine personnalisée. Par exemple, le projet pilote Graphene-CA tente d'exploiter les développements réalisés sur ce matériau de carbone afin de révolutionner les TIC et l'industrie. L'électronique de graphène est désormais reconnue comme l'une des meilleures solutions pour l'évolution des appareils et technologies de TIC au-delà des limites chaleur-énergie du silicium. «En exploitant les propriétés électriques et optiques uniques du graphène, ce projet crée de nouveaux composants électroniques dotés de vitesse de fonctionnement ultra-rapides et d'appareils électroniques aux facteurs de forme transparente et flexible», peut-on lire dans l'édition spéciale du magazine research*eu focus de la Commission consacrée aux FET. «Ce projet étudiera également les méthodes de fabrication et améliorera des matériaux de graphène moins chers qui associent les fonctions structurelles à l'électronique embarquée, de manière durable en terme environnemental». Les projets phares (Flagship) visent de réels grands défis tels que la santé, le vieillissement des sociétés et les coûts et la qualité de la médecine. Le projet pilote ITFoM («IT future of medicine»), par exemple, exploite la puissance des TIC et des développements en biomédecine, domaine riche en données, et des «-omiques», ou sciences à traitement élevé, pour aborder ce vaste domaine et apporter des traitements spécifiques aux patients contre les grandes maladies telles que le cancer. La médecine moderne a maîtrisé de nombreuses maladies, mais selon Hand Westerhof de l'université de Manchester, qui participe au projet ITFoM, malgré un énorme investissement de recherche, «nous sommes loin d'avoir tout compris du cancer». Il ne s'agit pas d'un «problème sans solution», expliquait-il récemment au Parlement européen. La science doit simplement aller au-delà des «rudiments [et] doit considérer les effets du réseau» des cellules et organes, et le comportement des tumeurs chez l'homme. Cela est impossible pour un scientifique ou un laboratoire, et c'est pour cela que le projet ITFoM a été lancé. De réels progrès en technologie et en médecine pourraient permettre de mettre à bien le concept de «patient virtuel», une réplique anatomique informatique, au cours de la prochaine décennie. Cela permettra d'accélérer le développement de médicaments, de réduire les effets secondaires indésirables, d'empêcher l'apparition de maladies et d'améliorer la santé générale et le bien-être des individus. Mais pour cela, un esprit de recherche révolutionnaire doit être soutenu par des investissements à long terme. --- Les projets mentionnés dans ce rapport sont financés au titre du programme FET du sixième ou septième programme-cadre de recherche (6e ou 7e PC) ou du programme sur les projets pilotes FET Flagship. * «Presence: research encompassing sensory enhancement, neuroscience, cerebral-computer interfaces and applications» Liens utiles: - page d'accueil du programme FET, en anglais uniquement - FET-Open - FET-Proactive - FET Flagships - Conférence à mi-parcours sur les projets pilotes FET Flagship - plateforme FET House - Bactocom - Matchit - Octopus - Curvace - Biotact - Presenccia - MINOS - Curvace - Graphene-CA - ITFoM Articles connexes: - article sur le projet MINOS dans la revue Nature: «Laser cooling of a nanomechanical oscillator into its quantum ground state»; en anglais seulement - projet MINOS dans la revue New Scientist: «Cool light to bring quantum magic into the real world» - article sur le projet Presenccia dans ICT Results: «A virtual smart home controlled by your thoughts», en anglais uniquement - Octopus sur YouTube: Demonstrations of octopus-inspired robotics - édition du magazine research*eu focus consacrée aux FET