ANR-16-CE33-0006
Commande vocale robuste adaptée à la personne et au contexte pour l’autonomie à domicile
Résumé : Le projet de recherche industrielle VOCADOM visait à définir, en lien avec les utilisateurs finaux, les fonctionnalités d’un système domotique à commande vocale s’adaptant à l’utilisateur et utilisable au domicile dans des conditions réelles (bruit, présence de plusieurs personnes). Les défis à relever concernaient le contrôle par la voix à distance et la prise de décision ainsi que la prise en compte robuste de toutes les informations disponibles (capteurs domotiques et sonores). Le partenariat incluait trois équipes de recherche expertes en traitement de l’audio et de la parole, l’intelligence artificielle et les études d’usage ainsi qu’une entreprise spécialisée dans le domaine de l’informatique embarquée. Le projet a disposé de trois appartements intelligents de l’université Grenoble Alpes et de l’INRIA pour valider expérimentalement la preuve de concept avec des utilisateurs finaux.
Mots clefs : Interaction vocale personnalisée en contexte ; Reconnaissance robuste de commandes vocales en environnement bruité ; Assistance domotique pour l’autonomie à domicile ; Prise de décision en contexte ; Adaptation automatique aux capacités et aux besoins de la personne ; Pré-étude, développement et validation en lien avec les usagers
Responsable scientifique : Michel VACHER (2017-2019), François PORTET (2019-2021).
Présentation détaillée : Le projet de recherche industrielle VOCADOM visait à définir, en lien avec les utilisateurs finaux, les fonctionnalités d’un système domotique à commande vocale s’adaptant à l’utilisateur et utilisable au domicile dans des conditions réelles. Ces conditions rendent le traitement particulièrement difficile en raison de bruits ambiants ou de la présence de plusieurs personnes dans l’appartement. Le système permet une interaction mains libres (c’est-à-dire sans bouton), assurant le respect de la vie privée, adaptée aux personnes âgées et malvoyantes, et a inclus les utilisateurs dès la conception. VOC@DOM a associé : – trois équipes de recherche sur les usages (GRePS), le traitement automatique de la parole et du son, l’intelligence artificielle (CNRS/LIG, INRIA), et une entreprise du domaine de l’informatique embarquée (THEORIS).
La réalisation d’une commande vocale nécessite de relever plusieurs défis scientifiques dont la résolution s’est appuyée sur l’utilisation conjointe de toutes les informations disponibles, à la fois sonores et issues des capteurs domotiques. La détection et localisation multimodale des personnes a été utilisée pour sélectionner les microphones pertinents et réduire les erreurs dues à la réverbération. La séparation informée de sources audio a permis la reconnaissance personnalisée d’ordres domotiques en condition de parole distante.
Pour assurer un bénéfice social effectif, le système doit répondre aux besoins spécifiques d’utilisateurs présentant diverses incapacités. Il doit en outre pouvoir s’intégrer et être accepté dans le contexte sociodomestique particulier de ces personnes. Une part importante du projet a donc été consacrée à l’acceptabilité de la solution grâce à une démarche centrée utilisateur et ethnographique basée sur l’analyse des situations et des activités de la vie quotidienne, et à trouver des critères d’évaluation génériques. L’objectif était de développer un „environnement capacitant“ agissant durablement et favorablement sur les situations d’empêchement auxquelles les publics fragilisés sont confrontés.
Pour assurer un apport effectif de nouvelles connaissances, le projet a suivi une démarche d’évaluation rigoureuse, fortement expérimentale, qui vise une application réaliste. Le consortium a pu utiliser l’appartement intelligent DOMUS du LIG pour valider la preuve de concept auprès des utilisateurs. L’un des aspects les plus originaux du projet est le développement d’un système d’interaction vocale à domicile dans des conditions distantes, bruitées et multilocuteurs. Le transfert industriel vers une solution abordable est facilité par une solution s’interfaçant avec les standards domotiques et du matériel à bas coût. Ces objectifs sont nouveaux et au-delà de l’état de l’art. La solution est transférable à d’autres domaines plus industriels tels que la commande de machine, le transport.
ABSTRACT: The industrial research project VOCADOM aimed to define, in conjunction with end users, the features of a distant voice controlled home automation system that adapts to the user and that can be used in real conditions (noise, presence of several people). To solve the challenges related to distant voice control and associated decision, robust integration of all available information (audio and home sensors) is needed. The partnership combines three research teams who are experts in speech and audio processing, artificial intelligence and methodology for user studies. In addition, a company in the field of embedded computing is involved to strengthen the socio-economic impact of the project. VOCADOM has made use of three smart homes to develop and validate the experimental proof of concept with end users.
