Le 2ème IA Santé Challenge, organisé par Pierre Fabre les 4 et 5 juillet derniers sur le campus universitaire de Castres dans le cadre de la 12e édition de l’Université d’été de la e-santé, a remporté un grand succès. Parmi les huit équipes participant à ce hackathon original, trois se sont particulièrement distinguées.
En tout ce sont 30 experts en deep learning et en intelligence artificielle qui sont venus relever un défi de taille lancé par les équipes de recherche clinique de Pierre Fabre Dermo-Cosmétique : trouver une nouvelle approche algorithmique de cotation des érythèmes solaires dans le cadre de la prévention des cancers cutanés. La thématique de ce challenge s’inscrit ainsi en parfaite cohérence avec les priorités de recherche du groupe (dermatologie, prévention et traitement du cancer). Si l’intelligence artificielle est encore à un stade embryonnaire dans la santé, ce sujet est néanmoins identifié comme un axe stratégique pour l’avenir des Laboratoires Pierre Fabre.
24 heures chrono pour récompenser 3 gagnants
Après 24 heures intenses de compétition entre 8 équipes regroupant 30 participants au total, c’est finalement la start-up QuantaCell, spécialisée dans le traitement d’images et de données pour l’analyse biomédicale, qui a été déclarée vainqueur. La start-up UnovIT, spécialisée dans l’Internet des Objets (IoT), l’électronique et le développement, est arrivée en seconde position. Et en troisième place, s’est distingué un groupe de quatre étudiants en dernière année de Master d’informatique et de biostatistiques à l’Université de Montpellier. Le Challenge a attiré pour cette deuxième édition de nombreux talents et des profils variés.
Une fois les environnements installés, en particulier la plate-forme Microsoft Cloud Azure mise à disposition des participants équipée des tous derniers processeurs graphiques NVIDIA, chaque équipe s’est penchée sur un data set correspondant à 4750 images pour un total de 38 GB de données récoltées et qualifiées spécifiquement pour le Challenge par le pôle de recherche clinique de Pierre Fabre Dermo-Cosmétique.
« L’objectif est de proposer un algorithme permettant de déterminer automatiquement la dose érythémale minimale (DEM), c’est-à-dire le premier coup-de-soleil, à partir d’une image complexe. En effet, la détermination de la DEM est une étape essentielle de l’évaluation des facteurs de protection des photoprotecteurs, » explique Gwendal Josse, Responsable de l’équipe Biophysique, Biostatistiques et Technologies Numériques au sein de la R&D de Pierre Fabre Dermo Cosmétique et à l’origine de la thématique de ce challenge.
L’équipe de Victor Racine, fondateur de Quantacell a décroché un score très honorable au terme des 24h du challenge, remportant ainsi la première place. Le challenge reposait sur un travail de reconnaissance d’images proche du 1er IA Santé Challenge, qui portait sur la détection des mélanomes à partir de clichés dermascopiques d’un grain de beauté, mais pas seulement.
« Les équipes ont effectué un travail de normalisation sur l’échantillon d’images qui leur a été remis pour concevoir un algorithme de prédiction aussi fiable que possible, » note Thierry Picard, Directeur Digital Pierre Fabre Médicaments et Santé. « Lors du Challenge, l’enjeu d’IA était de renforcer la méthode d’évaluation actuelle de la DEM (Dose Erythémale Minimale) afin de déterminer des indices de photoprotection avec plus de fiabilité ».
Ce challenge a permis de confirmer que la cotation des érythèmes solaires par analyse d’images était une piste intéressante à poursuivre.
Pierre Fabre a récompensé les deux premiers lauréats d’une dotation financière (5000€ pour le premier et 2000€ pour le second), ainsi que par l’accès à son réseau d’experts et de professionnels. La troisième équipe s’est vue décerner un prix spécial offert par le partenaire NVIDIA : un Kit de développement Jetson TX2. En outre, dans le prolongement du hackathon, tous les candidats pourront intégrer s’ils le souhaitent le programme d’accélération « Inception » de NVIDIA afin de bénéficier d’un accompagnement dans leur développement et accélérer leur solution IA sur les dernières plateformes GPU et DL de NVIDIA.
Brainstorming, réseautage et ambiance conviviale
L’ambiance « hackathon » a fonctionné à plein sur le campus universitaire de Castres. Dans un climat d’échanges sérieux mais joyeux et très stimulant, les 30 participants ont brainstormé tous ensemble dans une pièce dédiée au challenge au sein de l’école d’ingénieurs ISIS. Six experts en e-santé, des data scientists et experts techniques de Microsoft, Pierre Fabre, Keyrus Life Science et NVIDIA, les ont coachés tout au long de ce marathon.
« Nous avions également cette année la présence de Jimmy Le Digabel, chargé de recherche Biophysique, Biostatiques et Technologies Numériques du Pôle Clinique de l’Hôtel Dieu, pour faire le lien concret avec le cas d’usage proposé, » précise Thierry Picard.
« Nous sommes toujours surpris par la puissance de travail, l’étendue des compétences et le caractère volontaire de nos participants sur 24 heures – jour et nuit – pour réussir ce Challenge, continue-t-il. Les profils sont très variés : étudiants, start-ups ou encore ETI. Des équipes se sont formées avant le hackathon, et d’autres pendant le hackathon. Certaines venaient évaluer leur niveau d’expérience et leur agilité dans un esprit de compétition, d’autres chercher des relations avec Pierre Fabre, voire des perspectives d’avenir dans le cadre de recrutements. »
« Deux axes stratégiques à poursuivre avec les équipes cliniques R&D de Pierre Fabre Dermo-Cosmétique. » – Thierry Picard, Directeur digital Pierre Fabre médicaments et santé
« Le temps est maintenant au debriefing en interne avec les métiers de Pierre Fabre Dermo-Cosmétique, qui nous ont confié ce cas d’usage sur l’érythème solaire, pour voir s’il y avait des pistes à poursuivre, note Thierry Picard, Directeur digital Pierre Fabre Médicaments et Santé. Les travaux menés au cours de ces 24 heures ont mis en avant deux axes stratégiques sur lesquels nous pourrions être sponsors de solutions ».
« Le hackathon s’est également révélé intéressant pour les interactions qu’il favorise entre les participants et les collaborateurs de Pierre Fabre afin que « ces derniers touchent du doigt à la technologie ». « En quelques heures, le hackathon les fait monter en compétences très rapidement sur le sujet avec l’opportunité d’imaginer de nouveaux usages que nous pourrons développer ensuite, » continue-t-il.
Un autre intérêt pour Pierre Fabre est d’accélérer la transformation digitale du groupe, notamment sur la question de la donnée, sa gouvernance et sa valorisation dans l’entreprise.
« Nous souhaitons être un acteur actif dans cette transformation à base de Deep Learning et d’IA. » – Victor Racine, président fondateur de QuantaCell, prestataire de services (CRO) basé à Bordeaux
À la fin du compte à rebours, c’est QuantaCell qui a remporté le 2ème IA Santé Challenge de Pierre Fabre !
La victoire revient plus particulièrement au binôme composé de Victor Racine, ingénieur en informatique avec un doctorat de biologie, qui a fondé la société en 2014, accompagné de son stagiaire Damien Blanc, venu se former sur le deep learning en analyse d’images.
« C’est le premier hackathon auquel nous participons », note Victor Racine, qui a apprécié l’esprit du challenge, très ouvert et collaboratif entre les participants. « Le thème s’inscrivait totalement avec l’activité de QuantaCell qui est de faire du traitement et de l’analyse d’images pour les sciences de la vie. C’était aussi l’occasion de montrer nos compétences et de donner de la visibilité à l’entreprise, » continue-t-il.
QuantaCell, prestataire de services (CRO) basée à Bordeaux, aide les équipes de recherche qui utilisent des outils d’imagerie à « quantifier », c’est à dire à avoir une compréhension parfaite de l’image scientifique. La société travaille déjà sur des applications variées (oncologie, dermatologie et cosmétiques, biologie cellulaire, …) avec notamment l’Institut Curie, l’Hôpital de Bordeaux et l’Université de Montpellier.
« Il y a beaucoup d’incertitudes dans ce cadre de challenges couplant l’analyse d’images et l’IA, note Victor Racine concernant le 2ème IA Santé Challenge de Pierre Fabre. Nous avons testé une dizaine de méthodes en 24 heures. Nous avons fait des choix qui ont été très favorables ».
De cette première expérience intense, il retient les effets positifs du travail en équipe, entre des profils très variés, et la capacité d’apprendre sur les problèmes rencontrés avec le monitoring des experts de Pierre Fabre, NVIDIA, Microsoft et Keyrus Life Science.
« Nous sommes maintenant ouverts à toute suggestion et proposition de mise en relation et de réseautage pour notre entreprise », conclut-il. « Nous souhaitons être un acteur actif, volontaire, et engagé dans cette transformation à base de deep learning et d’IA pour que cela puisse profiter à l’ensemble de la communauté scientifique mais aussi au corps médical et aux patients ».
« Le coaching par les professionnels contribue aussi à la performance. » – Cyril Wangermez, ingénieur informatique au CESI Bordeaux, un des cinq fondateurs d’UnovIT
Trois ingénieurs en spécialité informatique et numérique de l’Exia CESI Bordeaux, parmi les cinq fondateurs d’UnovIT, ont concouru au 2ème IA Challenge Santé de Pierre Fabre : Cyril Wangermez, Nathan Bruzat et Thomas Dalbert.
À l’origine, UnovIT est né d’un projet entreprenariat d’étudiants déposé en octobre dernier visant GeoVital, un bracelet « qui sauve des vies ». Il s’agit d’un bracelet connecté lié à une application dédiée permettant d’aider les secouristes à localiser et sauver des populations après le passage d’une catastrophe naturelle.
GeoVital a depuis pivoté en une solution à usage des travailleurs isolés des secteurs du BTP et de l’industrie. GeoVital détecte les accidents de travail et de santé de ses utilisateurs, puis alerte qui de droit le cas échéant. Il peut s’agir d’un centre d’appel confirmant l’alerte avant de la transmettre aux secours et/ou d’un tiers de confiance défini lors de la souscription à l’offre GeoVital. Attaché à chaque alerte, UnovIT peut fournir un bilan détaillé de l’état de santé de la personne accidentée conjointement à sa géolocalisation, qu’UnovIT met un point d’honneur à ne relever qu’en cas d’accident détecté.
En cours de constitution, la start-up UnovIT est spécialisée dans l’informatique et l’intelligence artificielle. Toujours à la recherche de nouveaux challenges, la présence d’UnovIT au 2ème IA Santé Challenge ne faisait pas de doute pour Cyril Wangermez.
« Nous sommes venus nous mesurer aux meilleurs dans l’IA en santé, et Pierre Fabre nous semblait un acteur incontournable de la e-santé », note-t-il. « Nous avons pris connaissance du dataset et des plates-formes. Microsoft nous a aidés à monter l’architecture, NVIDIA nous a conseillés sur les ressources GPU et Keyrus Life Science sur les questions pointues. Le coaching par des professionnels, et le staff à l’écoute des besoins, a aussi contribué à la performance de chacun. Nous étions dans une ambiance studieuse mais fructueuse, avec beaucoup d’échanges entre tous les participants sur la manière de procéder », raconte-t-il.
Ce qui a fait la différence pour l’équipe d’UnovIT qui a fini en seconde place ?
« Un grain de chance sur le choix de la méthode qui s’est au final révélée fructueuse, car de la compétence, nous en avions tous ! » conclut-il.
UnovIT entend rester « proche de Pierre Fabre » à l’avenir et se prépare déjà au prochain hackathon !
« Nous sommes venus par curiosité scientifique, intéressés par le développement de l’intelligence artificielle au service de la santé. » – Anthony Brunel, étudiant en master d’informatique à l’Université de Montpellier
Le troisième lauréat du 2ème IA Santé Challenge n’est pas encore une start-up, mais un groupe de quatre étudiants, en dernière année de master à l’Université de Montpellier, très motivés par le projet proposé par le laboratoire pharmaceutique Pierre Fabre. Anthony Brunel et Nicolas Hlad qui sont actuellement étudiants en master d’informatique, et Fabien Barriau et Raphaël Romero, étudiants en master de biostatistiques, ont évolué dans le milieu universitaire. Et c’est ce qu’ils ont trouvé intéressant au premier abord dans le Challenge.
« Il y a peu d’hackathons de ce genre réalisés dans un contexte universitaire », pointe Anthony Brunel qui reconnaît que le choix des locaux de l’école d’ingénieurs ISIS sur le campus universitaire de Castres a contribué à créer une émulation positive lors du 2ème IA Santé Challenge. L’expérience s’est révélée très intense pour les quatre étudiants « suscitant beaucoup de remise en question au sein de l’équipe, dans un temps très milité ». Deux raisons avancées pour leur participation : « Nous sommes venus par intérêt pour le réseautage, et par curiosité pour apprendre de ce que fait l’industrie pharmaceutique, » continue Anthony Brunel, satisfait de cette première connexion enrichissante avec le laboratoire pharmaceutique, avant de reprendre le chemin de l’université pour boucler sa dernière année de master.
La prochaine étape pour Pierre Fabre sera de faire travailler ses équipes et les sociétés gagnantes, à partir des pistes d’action soulevées lors de ce 2ème IA Santé Challenge, sur un projet concret de recherche au service des professionnels de santé et des patients, en attendant le 3ème IA Challenge Santé prévu fin 2018 ou début 2019.
