Vision-AI | the Next Distruption in Data Accuracy - Roadef

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Vision-AI | the Next Distruption in Data Accuracy - Roadef
Vision-AI | the Next Distruption in Data Accuracy
                                                                                                     la prochaine disruption pour l’authenticité des données

Excelerate Systems - France
Aadel Benyoussef
VP – Europe
@aadel_ben

VIMOC Technologies
Tarik Hammadou
CEO
@thammadou                                                                                                                                               #dataquitaine2019

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https://www.youtube.com/watch?v=_yKga54tx6U
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Est-ce les seuls usages que nous devons faire ?

La convergence des

▪ Technologies de Vision Numérique
▪ Cloud
▪ Algorithmes

Pour apporter des solutions pérennes, sécurisées et respectueuses des
données personnelles

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Le monde change rapidement

                  de l’Auto-mobility                                                                                                 à la Multi-Mobilité
  Un marché qui devrait atteindre 57 milliards de dollars d'ici 2024                                                                                     -Transparency Market Research-

  Les plus grandes opportunités concernent :
  Les Infrastructures « Intelligentes » (BigData, I.A) et les IoT, 223 milliards de dollars d'ici 2026 -Orbis Research-

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Et en introduisant de nouveaux défis et de nouvelles opportunités....

 Intersections                                                               Stationnement                                                                          Bordures de routes

 Auto Partage                                                                Véhicules autonomes                                                                    Sécurité des piètons et des cyclistes

           ...des solutions plus intelligentes sont nécessaires
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Comment supporter la
croissances exponentielle
de ces IoT ?

                                     Nous ne pourrons pas
                                     tous les connecter au
                                             Cloud
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Combinons
les réseaux neuronaux distribués
(DDNN) avec la technologie du
Edge Computing

                                          Traiter toutes les données
                                           brutes et n’envoyer que
                                            les éléments utiles au
                                                     Cloud
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Architecture : BigData - DDNN {IA} - Edge Computing / Network Computing

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                                                                      Vision
                                                                       Box                     Network of
                                                                                             AI Vison Boxes

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Système Nerveux de l’Infrastructure Vision-AI
                                           Propulsé par Vision Deep Learning

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Pour répondre concrètement

                                                               Nous DÉTECTONS et                                                                                                           Nous DÉCLENCHONS des
                                                                  IDENTIFIONS                                                                                                                     ACTIONS
  Nous VISUALISONS et VOYONS                                                                                          Nous DÉTERMINONS ce qu'il
         l'environnement                                                                                               faut faire en fonction des
                                                                Nous APPRENONS et                                                 règles.                                                  Nous FOURNISSONS DE
                                                                   AMÉLIORONS                                                                                                            L'INFORMATION QUALIFIÉE

  ▪ Détection de véhicules (autos, camions, autobus,                                                                 ▪ Signalisation de stationnement pour l'occupation et
    vélos,)                                                                                                            l'orientation
  ▪ Détection des personnes                                                                                          ▪ Éclairage des passages pour piétons et alertes
  ▪ Détection d'objets (tous les types par                                                                           ▪ Systèmes de contrôle des bâtiments
    apprentissage supervisé à la reconnaissance                                                                      ▪ Applications (mobiles et traditionnelles)
    d’objets spécifiques)                                                                                            ▪ Surveillance et "enregistrement" basés sur
                                                                                                                       l'anomalie
                                                                                                                     ▪ Autre actions (alarmes, alerte de sécurité)

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Solutions dans les parkings & garages
                                                                                                   ▪ Comptage et signalisation
                                                                                                     pour les surfaces et les
                                                                                                     structures à plusieurs
                                                                                                     niveaux
                                                                                                   ▪ Surveillance et gestion
                                                                                                   ▪ Sécurité des piétons
                                                                                                   ▪ Contrôles automatisés
                                                                                                   ▪ Gestion précise des
                                                                                                     emplacements dédiés
  Détection et comptage de TOUS les véhicules                                                                                                          Analyse et contrôle

 ▪ Facile à déployer
 ▪ Haute précision
   indépendamment des
   comportements
   humains
 ▪ Hautement extensible
 ▪ S'intègre aux
   systèmes de gestions
   de parking existants                  Surveillance d’emplacements avec une grande précision                                             Sécurité des piètons

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Solutions pour les villes, les campus et tous les lieux publics

                                                                                                                                                                                                   Comptage et Classification
                                                                                                                                                                                                   : Véhicule, Vélo et Piéton
                                                                                                                                                                                                   • Sécurité aux passages
                                                                                                                                                                                                     pour piétons
                                                                                                                                                                                                   • Analyse des
                                                                                                                                                                                                     mouvements de foules
                                                                                                                                                                                                   • Analyse de l’expérience
                                                                                                                                                                                                     des usages

  Détection de
  vélos/véhicules
  • Analyse multi-
    mobilité
  • Gestion du trafic
  • Sécurité routière

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Solutions en bordure des zones (Piétons/Chaussée)
  Surveillance en
  bordure de chaussée
  •   Taxi / Uber /
      Covoiturage
  •   Livraison /
      Chargement
      Express
  •   Sécurité en bordure
      des trottoirs

                                                                                                                                                                                          Gestion des trottoirs
                                                                                                                                                                                          • Gouvernance des
                                                                                                                                                                                            politiques
                                                                                                                                                                                          • Traitement des
                                                                                                                                                                                            exceptions (réaffectation
                                                                                                                                                                                            de voies de circulation)
                                                                                                                                                                                          • Sûreté et sécurité
                                                                                                                                                                                          • Analyse du trafic

             © VIMOC Technologies 2019 – Ce document est la propriété de Vimoc et Excelerate Systems – France. Pas de reproduction, réutilisation ou diffusion sans autorisation préalable, explicite et écrite
Solutions pour Chantiers et Travaux

 Surveillance dans le périmètre des
 chantiers
 •  Réduire les vols et le vandalisme
 •  Sécurité et surveillance
 •  Suivi des progressions
 •  Traitement des exceptions
 •  Contrôles – Vérification –
    Conformité avec les plans
    d'assurances
                                                                                                                                                                                           Suivi visuel des actifs en
                                                                                                                                                                                           temps réel
                                                                                                                                                                                           • Suivi et comptage des
                                                                                                                                                                                             véhicules
                                                                                                                                                                                           • Classification et étiquetage
                                                                                                                                                                                           • Reporting automatisé des
                                                                                                                                                                                             données
                                                                                                                                                                                           • Traitement des exceptions
                                                                                                                                                                                           • Sûreté et sécurité

             © VIMOC Technologies 2019 – Ce document est la propriété de Vimoc et Excelerate Systems – France. Pas de reproduction, réutilisation ou diffusion sans autorisation préalable, explicite et écrite
Des solutions qui donnent des mesures précises du monde réel

                                                                                                  Analyse dans le Cloud
                                                                                                  • Les informations historiques pertinentes pour chaque application sont stockées
                                                                                                    dans le nuage.
                                                                                                  • Fournir données enrichies en informations sur les comportements, les schémas et
                                                                                                    les anomalies du monde réel
                                                                                                  • Permettre aux opérateurs de ces environnements de :
                                                                                                             • Optimiser les traitements
                                                                                                             • Améliorer la sécurité et la sûreté
                                                                                                             • Augmenter l'efficacité des réponses

       © VIMOC Technologies 2019 – Ce document est la propriété de Vimoc et Excelerate Systems – France. Pas de reproduction, réutilisation ou diffusion sans autorisation préalable, explicite et écrite
...sur une plate-forme en perpétuelle évolution
                                                                                                                                                Évolution de la plateforme

                                                                                                                                                Nous nous étendrons à de nouveaux domaines pour
                                                                                                                                                apporter des solutions réelles.

   PERIMETER SURVEILLANCE                                          CONSTRUCTION
                                                                   SMART INTERSECTIONS
                                                                                SITE MONITORING                                                 Les partenaires stratégiques jouent un rôle important
                                                                                                                                                dans le déploiement (HPE PointNext; Nvidia, Intel,
                                                                                                                                                SAP…)

                                                                                                                                                De nouvelles solutions tirent parti des capacités de
                                                                                                                                                base éprouvées existantes

                                                                                                                                                Des perspectives dans de nouveaux domaines:
   VENUE VISITOR ANALYTICS                                         AUTON-VEHICLE ”AWARENESS”
                                                                                                                                                • Aéroports,
                                                                                                                                                • Hubs de transport
                                                                                                                                                • Centres logistiques, entrepôts
                                                                                                                                                • Chantiers de construction
                                                                                                                                                • Hôpitaux, établissements médicaux
                                                                                                                                                • Défense, infrastructures essentielles
                                                                                                                                                • Centres commerciaux
   BUILDING CONTROLS                                               ASSET PROTECTION / MONITORING                                                • …etc

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Plateforme VIMOC Rosella

Une plate-forme complète : tous les                                                                                                                                                   Multi-Applications : des cas d'utilisation
composants nécessaires pour                                                                                                                                                            multiples pris en charge sur une plate-
permettre des analyses avancées,                                                                                                                                                      forme ouverte et normalisée tirant parti
des services Web et des applications.                                                                                                                                                          d'une infrastructure commune.

Presque temps réel : contrairement à de                                                                                                                                     Intelligent : nos Algorithmes d’analyses (I.A)
nombreuses autres solutions d'analyse de la                                                                                                                               avancés permettent de détecter et d'identifier
vision dans le nuage, nous l’avons conçu                                                                                                                                 des centaines de milliers d'objets avec une très
pour permettre une activation des IoT en                                                                                                                                          grande précision ET aussi d'apprendre
temps réel et de haute performance.                                                                                                                                                   rapidement de nouveaux modèles.

Centré sur la vision : les images visuelles                                                                                                                             Capteur Agnostique : des capteurs spécialisés
offrent la représentation la plus riche du                                                                                                                              peuvent compléter le système de vision pour
monde qui nous entoure.                                                                                                                                             prendre en charge des solutions supplémentaires.

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Concept innovant

                                                                                                                                              Dashboards        Workflows         Enforcement                  L'intelligence dans le
  « Intelligence" basée                                                                                                                                                                                             Cloud basée sur
  essentiellement sur                                                                                                                                                                                         Les données en temps
  le data mining                                                                                                                                                                                                         réel du Edge

                                                                         Paradigm shift
                                                                         Vision-Centric
                                                                                                                                                                                                                     Très précis,
  Analyse uniquement ;                                                   to                                                                                                                              une grande fiabilité des
                                                                                                                                                                                                     données et un traitement en
  pas d'actionnement
                                                                                                                                                                                                                      temps réel
  en temps réel                                                          Edge Computing

                                                                                                                                                                                                                          Capteurs
                                                                                                                                                                                                               multidimensionnels
                                                                                                                                                                                                                complétés par des
  Capteurs unidimensionnels
                                                                                                                                                                                                          capteurs spécialisés avec
                                                                                                                                                                                                                    I.A embarquée

                       Capteurs embarqués traditionnels                                                                                           Plateforme Rosella

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Des solutions bâties pour l'évolutivité et la flexibilité
                                                                                                                                         Intelligence artificielle / Réseaux Neuronaux Distribués (DDNN)
                                   Embedded Applications                                                                                 •     Les réseaux de neurones sont formés en fonction des exigences de
                                                                                                                                               l'application.
                                                                                                                                         •     Détection et classification de cibles spécifiques dans chaque image
                      Single                               Queue
                                                                                                                                               vidéo capturée
Crosswalk safety                   Ped/bike count                         Vehicle count    Vehicle classification other TBD…
                   space count                           estimation
                                                                                                                                         •     Une fois déployé, l'apprentissage en profondeur génère des résultats
                                                                                                                                               très précis.
                                                                                                                                         Les GPU renforcent l'apprentissage et le Deep Learning sur le Edge
                                                                                                                                         •     Les données vidéo brutes seraient trop coûteuses à transmettre dans
                                                                                                                                               le Cloud
                                                Frameworks
                                                                                                                                         •     Les technologies VIMOC surmontent les limitations de bande passante
                                                                                                                                               du réseau, la latence des Cloud et les problèmes de sécurité des
                                                                                                                                               données.
                                               Discrete sensing and                                                                      Le « Edge Computing » permet l'évolutivité et la flexibilité
     Vision Deep Learning                                                                          Actuators
                                                      fusion
                                                                                                                                         •     Conçu pour s'adapter à l’évolution des types et de la quantité des
                                                                                                                                               données de capteurs.
                                                                                                                                         •     Permet d’effectuer les traitements et les enrichissements à l'endroit où
                                                                                                                                               la détection se produit et qualifier les données en temps réel.
                                                Middleware                                                                               •     La solution peut être mise à l'échelle ou réduite en fonction des
                                                                                                                                               besoins opérationnels
                                                                                                                                         •     De nouveaux cas d'utilisation peuvent être ajoutés par simple mises à
                                                                                                                                               jour logicielle.

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Solutions conçues nativement pour la protection de la vie privée
Par exemple :

Pour la surveillance des files d'attentes
pour étudier l'expérience de visiteurs peut
capturer des données précises sur le
comportement de la foule sans
compromettre l'intimité                                                                                                                         Business Intelligence pour de
                                                                                                                                                   meilleures expériences

Les flux vidéo contenant des données
potentiellement privées sont supprimés.
                                                                                                                                                               Estimated
Seules les statistiques et les métadonnées                                                                                                                     number, time

requises sont stockées et transmises au
nuage.
                                                                                                              Video

                                                                                                                      Seules les statistiques
                                                                                                                      et les métadonnées                                              Le contenu vidéo est supprimé
                                                                                                                      sont stockées

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VIMOC deep learning
Mode opératoire …
Convolution : Place les images d'entrée à travers un ensemble de filtres convolutionnels, chacun d'eux activant certaines caractéristiques des images.
Mise en commun (Pooling): Simplifie la sortie en effectuant un sous-échantillonnage non linéaire, réduisant ainsi le nombre de paramètres que le réseau doit
connaître.
L'unité linéaire rectifiée (ReLU) permet un entraînement plus rapide et plus efficace en mettant les valeurs négatives à zéro et en maintenant les valeurs
positives.

                                                                                    90%

                                                                                    5%

                                                                                    2.5%

                                                                                    2.5%
                  Hidden        Hidden            Hidden           Output
    Input Layer                                   Layer 3
                  Layer 1       Layer 2                            Layer

Détection d'entités : les trois opérations ci-dessus (convolution, mise en commun et ReLU) sont répétées sur des dizaines ou des centaines de couches,
chaque couche apprenant à détecter différentes caractéristiques.
Classification : la sortie contient le résultat de la classification ET les probabilités pour chaque classe de classification correcte d'une image.

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VIMOC distributed Deep Neural Networks (DDNN)
Un avantage concurrentiel durable

                                                                                        90%
                                                                                                                       Cloud Model
                                                                                                                                                                                         VIMOC DDNN
                                                                                        5%                             • High communication
                                                                                                                                                                                         • Low power
                                                                                                                       • High computation
                                                                                                                                                                                         • Low communication
                                                                                        2.5%

                                                                                        2.5%
                    Hidden         Hidden             Hidden          Output
     Input Layer                                      Layer 3
                    Layer 1        Layer 2                            Layer

                                                                                                            Accuracy
                                                                                                                                                                                                               Device Model
    Méthodes traditionnelles : En raison de la mémoire et de                                                                                                                                                   • Low communication
    la puissance limitées, les données des capteurs sont                                                                                                                                                       • Low power

    déchargées dans le nuage pour effectuer les inférences.                                                                        Responsiveness

                   © VIMOC Technologies 2019 – Ce document est la propriété de Vimoc et Excelerate Systems – France. Pas de reproduction, réutilisation ou diffusion sans autorisation préalable, explicite et écrite
Architecture Logicielle VIMOC
Conçue pour l'évolutivité et l'intégration

                                                                                                           VIMOC CLOUD                                                                     3rd Party Apps, Web Portals

                                                                                                                  APIs

                                                                                             Access, Authentication, Management

             Object Counting Engine                                                        SSH tunnel

                                                                                                            VIMOC EDGE                                                                            Internet of Things
                    Monitors
                                                                                Web Services                                    Edge Integration
                    Detections and Tracks
                                                                                                                                ▪   Signage, Crosswalk, Signal actuation
                    Tracking                                                                                                    ▪   OT/Control system integration
                                                                                                                                ▪   Discreet sensor input
                                                                                  Database                                      ▪   Edge-to-Edge APIs
                    Detections
              Object Detection and
                  Classification                                                                            Event Handler
                    Reshaped Image for
                    Model
                 Pre-Processing                                      Object Counting             Single Space                Crosswalk                     Other
                                                                         Engine                   Monitoring                 Monitoring                Applications…
                    Decoded Images
                                                                                                              Applications
                Image Decoding

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VIMOCDeep Learning
Breveté
   La méthode VIMOC
   1. Rassembler les besoins
        • Tâche spécifique (classification, localisation,                                                      Unlabeled Data                                    Big CNN
                                                                                                                                                           Cloud Neural Network
           segmentation)                                                                                                                                   Slower, general network
        • Critères de validation (basés sur l'utilisation prévue)
   2. Collecte et étiquetage des données
        • Méthode conventionnelle : Modèles généraux basés
           sur des ensembles de données préexistants,                                                                                                                    Specific Training Sets
                                                                                                                                                                                 Labeled data,
           largement disponibles sur Internet                                                                                                                                   Specific models,
        • Méthode VIMOC : Modèles spécifiques, étiquetés,                                                                                                               Images from target environment
           incluant des images de l'environnement ciblé
           répliquées sur le EDGE pour permettre une
           intelligence en temps réel.                                                                                                                                      Small Neural Network
   3. Sélectionner l'architecture (les architectures) et le(s)                                                                                                             Accurate, real-time, specialized

       modèle(s) de base
   4. Entrainer, évaluer et optimiser
   5. Optimisation de l'inférence finale
        • Intel Openvino, nvidia TensorRT - déploiement
                                                                                                                                                     EDGE
   ▪ Plus rapide : beaucoup moins d'efforts pour l'entraînement de
     nouveaux modèles                                                                                                                                                       Small Neural Network
                                                                                                                                                                            Deployed on EDGE Computer
   ▪ Grande précision dans la détection en temps réel, la
     catégorisation
   ▪ Capacité de former des actifs spécifiques aux clients ;
     apprentissage continu

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Application Programmatic Interfaces (APIs)
▪ APIs from the VIMOC Cloud
  supporting
   ▪ Third Party Application integration
   ▪ Mobile application integration
   ▪ Custom data analytics environments
▪ Edge-to-Edge APIs supporting
   ▪ Real-time edge application
     integration
   ▪ Real-time custom actuations
▪ Dual Methods supported:
   ▪ RESTful APIs for near real-time
   ▪ Websockets for real-time if required

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https://youtu.be/BHC-uH-5ggM
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MERCI
                   Excelerate Systems & VIMOC Technologies

                      Bureaux d’études @ ENSEIRB-MATMECA
                                   I-004 & I-006

                  https://twitter.com/VIMOC                                                                                                         https://twitter.com/ExcelSysFrance

                  https://www.vimoc.com/                                                                                                             https://www.exceleratesystems.com/

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