Une petite révolution dans le monde de la pêche! Une application devrait permettre prochainement de reconnaître les poissons d’eau douce du Québec. Fruit d’une collaboration étroite entre le CIMMI et le Ministère des Forêts, de la Faune et des Parcs. (Le CIMMI est l’un des 59 centres membres de Synchronex, le réseau des centres collégiaux de transfert. Il est spécialisé dans le développement des technologies en traitement d’images numériques et affilié au Cégep de Sainte-Foy). Si la phase de développement se passe bien, l’application pourra être disponible dès l’été 2021. Cscience IA a eu la chance d’échanger avec le CIMMI, et la Direction de l’expertise sur la faune aquatique du Québec.
Tous les pêcheurs en rêvent! Prendre une photo de leur prise avec leur cellulaire pour pouvoir l’identifier le plus rapidement possible. Objectif: non seulement mieux connaître le poisson, mais, également, pouvoir le relâcher s’il s’agit d’une espèce en danger. Un rêve qui sera bientôt réalité. Si tout va bien l’été prochain, une application mobile devrait voir le jour. Elle est pour l’instant en phase de prototypage.
« C’est un projet audacieux. Il y a quand même près d’un million de pêcheurs au Québec, et ce n’est pas simple parfois d’identifier les espèces. Alors que c’est fondamental de connaître les poissons. C’est en lien avec la réglementation et ça permet de comprendre la biodiversité. Ce qu’on cherche à faire, c’est de simplifier cette identification en utilisant l’intelligence artificielle » nous explique le biologiste Yves Paradis, de la Direction de l’expertise sur la faune aquatique au ministère.
Le rôle-clé du CIMMI
Les applications de reconnaissance d’images ont le vent en poupe depuis quelque temps. Mais « il faut d’abord construire une solide banque de données pour que la solution soit fiable » poursuit Éric Harvey, le directeur de l’imagerie numérique appliquée du CIMMI.
« Avec le CIMMI, on a d’abord voulu monter une banque de photos qui permette une identification crédible et performante. On a commencé par un échantillonnage dans une banque numérique d’images sur Internet. Ça a été notre première source, nous avons fait des téléchargements massifs. On s’est vite rendu compte qu’on était limité dans le nombre d’espèces. Il y avait beaucoup de photos d’espèces communes, mais certaines espèces étaient difficiles à trouver. Alors on a fait appel à nos collègues pour accumuler un énorme volume de photos pour permettre au CIMMI d’entraîner l’algorithme » souligne Yves Paradis, l’expert du ministère.
Crédit Photo : MFFP
C’est là que l’expertise du CIMMI entre en jeu.
« On a utilisé des réseaux de neurones convolutifs pour effectuer un apprentissage de ce réseau à partir de la banque d’images collectée. Plus on a d’images qui couvrent toutes les situations réelles, plus le réseau est capable d’identifier, et plus sa probabilité de reconnaissance augmente. C’est une fois que le réseau a réalisé son apprentissage qu’il peut faire de la reconnaissance. Il suffit de prendre une photo d’un poisson avec un cellulaire ou utiliser une image prise sur un écran. On est rendu à l’étape où l’on va tester l’application en situation réelle. On va vraiment pouvoir valider les performances et la fiabilité » précise Éric Harvey.
Identifier son poisson même hors réseau
43 millions de poissons sont capturés chaque année par les pêcheurs québécois. Alors que 76% de la population utilise un téléphone intelligent, le développement d’une telle application mobile devrait aboutir à la création d’un outil dont plusieurs pêcheurs ne voudront plus se passer.
En attendant, le défi va être de rendre le calcul le plus léger et efficace possible afin que la remise à l’eau d’une espèce soit immédiate, si la pêche à cette espèce est interdite.
Le gros plus, c’est que même en dehors des zones de couverture cellulaire, en pleine forêt, l’algorithme développé par le CIMMI, qui opère intégralement dans le téléphone, va pouvoir détecter la nature du poisson sans connexion réseau.
Pour mener à bien cet ambitieux projet d’innovation dans le domaine de l’imagerie numérique appliquée, le ministère s’est tout naturellement tourné vers le CIMMI.
« Ce que j’ai aimé, c’est qu’en fouillant sur leur site web, j’ai découvert qu’ils offraient un service et un soutien technologique aux organismes publics. Je trouvais ça original parce que, dans notre projet, il y avait un volet de recherche en IA, mais il y a avait aussi un volet appliqué. C’est-à- dire qu’il fallait une entité qui nous aide à imaginer, puis ensuite à partir de l’algorithme, concevoir une application grand public, et le CIMMI à ce niveau, pour moi, c’était le meilleur choix » nous confie Yves Paradis.
Le spécialiste de la Direction de l’expertise sur la faune aquatique au Ministère des Forêts, de la Faune et des Parcs rajoute « L’identification des espèces par photos, c’est une petite révolution en matière de taxonomie des espèces. Plusieurs applications émergent en provenance des États-Unis et de certaines autres provinces canadiennes, mais ces applications ne sont généralement pas adaptées à la faune du Québec, aux espèces que l’on retrouve ici. Il faut donc développer nos propres produits ».
Peut-être une prochaine mission pour le CIMMI, qui sait? Ce centre de recherche qui fait partie de Synchronex, le réseau des centres collégiaux de transfert, n’en est pas à son premier succès. En 12 ans d’existence, il affiche au compteur plus de 200 projets réalisés avec des clients, dont le Ministère des Forêts, de la Faune et des Parcs. Réalité augmentée et virtuelle, modélisation, traitement de données 2D/3D, développement web et mobile, IA, sont des expertises au coeur de son ADN.
Son champ d’application est vaste, puisqu’il officie en recherche appliquée dans des domaines aussi variés que le médical, l’ingénierie, les villes intelligentes, l’éducation, les objets connectés, l’e-commerce, l’industrie 4.0 ou encore la culture et le divertissement.
En attendant, avis aux pêcheurs, l’été prochain, faites attention à ne pas faire tomber votre cellulaire à l’eau en prenant votre trophée en photo!
