EPFL Magazine N° 31

ÉDITO

Athlètes durables


JOJ 2020

Le sport, terrain d’expérimentation des technologies

joj_sommaire

Laboratoires et start-ups au service de la santé dans le sport


L’interdisciplinarité dans l’enseignement obligatoire


50 ANS DE L’EPFL

«L’excellence est une asymptote, nous devons toujours nous demander si nous pouvons faire mieux»


VU ET ENTENDU SUR LE CAMPUS

Tu t’es vu quand tu calcules?


ACTUALITÉS SCIENTIFIQUES

Lors d’épidémies, l’accès au GPS des smartphones peut être vital


Bien cultivée, l’huile de palme peut être durable


Un matériau plus durable pour renforcer les ouvrages en béton


Imprimer en 3D des pièces métalliques sans fissure


INTERVIEW

Antje Boetius: A voice for the oceans and poles

interview_31

CAMPUS

Magnifiques retrouvailles à l’occasion du 50e des alumni


«Notre meilleur conseil pour vos cadeaux de Noël, c’est 37%»


Vanishing glaciers. A year on the go


L’EPFL plonge des PME valaisannes dans la Silicon Valley


Le cours d’analyse 1 mène à tout. Même au mariage


What will the next 50 years bring for EPFL computer science?


Les restaurants se convertissent à la durabilité alimentaire


Artificial intelligence in finance


L’équipe de l’EPFL remporte le concours iGEM


CHAMPIONNAT DE MATHÉMATIQUES

FSJM – Quarts de finales individuels 2020


EN IMAGES

Journées des gymnasiens


CAMPUS

Des étudiants en architecture écrivent le futur


Applied Machine Learning Days are back


LECTURE

La sélection des libraires


CULTURE

Le réseau neuronal comme outil artistique

culture_sommaire

ÉVÉNEMENTS

Les événements à venir


ÉVÉNEMENTS

Les points forts des 50 ans de l’EPFL


JOJ 2020

Laboratoires et start-ups au service de la santé dans le sport

L’avatar mis au point par la start-up Katapult s’enrichira de nouvelles technologies – développées par l’EPFL, l’UNIL, le CHUV et les autres partenaires de SmartMove – que les sportifs pourront expérimenter lors des JOJ 2020. Il deviendra de plus en plus fin dans ses analyses. On s’intéressera par exemple à l’impact du sommeil et de l’alimentation sur la santé et les performances, on pourra même vérifier notre bien-être physiologique grâce aux biomarqueurs présents dans la sueur. Plusieurs laboratoires et start-ups de l’EPFL vont contribuer à cet enrichissement.

 

Traquer les mouvements

Le Laboratoire de vision par ordinateur (CVLAB) cherche à analyser les mouvements d’un athlète à l’aide d’une ou plusieurs caméras. Pour ce faire, les algorithmes reconstruisent la position dans l’espace du corps du sportif et calculent la trajectoire de ses articulations. Dans son laboratoire, Pascal Fua développe ces technologies pour qu’elles puissent opérer dans des environnements toujours plus complexes.

Le prochain défi: le plongeon de compétition en collaboration avec Swiss Timing – la société de chronométrage sportif de Swatch Group. Il s’agira de traquer le plongeur lorsqu’il réalise ses figures. «Notre système devrait aider à rendre les notations plus objectives en compétition et à améliorer l’entraînement. Nous pourrions superposer les dizaines de plongeons effectués et vérifier la constance du mouvement et potentiellement offrir des suggestions pour son amélioration», précise le professeur. La même technologie est utilisée pour analyser le mouvement des joueurs de foot, de basket et, pourquoi pas dans un avenir proche, des skieurs.

 

Pointer un individu

Alexandre Alahi, du Laboratoire d’intelligence visuelle pour les transports (VITA), s’est intéressé de très près aux mouvements des gens, dans l’optique d’équiper la voiture autonome. Il a mis au point une technologie qui détecte, même au milieu d’une foule, ce que fait une personne, sa posture, l’orientation de son regard, la position de son corps, et cela via une application qui utilise la caméra d’un smartphone. La machine détecte l’individu et peut le reconnaître même s’il quitte pendant quelques instants le champ de la caméra. Elle perçoit le comportement détaillé de chacun, classifie sa posture, son mouvement et son activité. Cette technologie arrive à extraire le squelette d’une personne en distinguant 17 points. «Dans un contexte sportif, cela donnerait aux entraîneurs des informations précises et détaillées, en temps réel, des mouvements et postures du sportif qu’ils coachent» , précise le professeur.

 

Bien s’alimenter pour de meilleures performances

Comment garder une glycémie stable chez un marathonien? Améliorer la force explosive d’un sprinter? Arriver à une telle précision de connaissance est possible en théorie, mais la réalité est plus complexe, les variables infinies: «La provenance d’une pomme, sa variété, si elle est bio ou non, vont impacter différemment les individus», explique Chloé Allémann, qui gère le projet «Food and You» au Laboratoire d’épidémiologie digitale.

L’alimentation et la santé sont intimement liées. L’alimentation et les performances sportives le sont tout autant. «Une nourriture équilibrée couplée à la pratique d’une activité physique régulière résoudrait énormément de problèmes, assure la chercheuse. Dans le domaine du sport, nous pourrions personnaliser les besoins nutritionnels de chaque athlète.»

En étudiant l’alimentation et le mode de vie des individus, incluant l’activité physique, le sommeil, le comportement quotidien, l’état de santé, l’analyse du microbiote et le calcul du taux de glycémie, Chloé Allémann se rend compte que chaque personne réagit de manière très individuelle: «Manger une banane avant un effort sera peut-être bénéfique dans un cas et pas du tout dans un autre, car la glycémie varie suivant les personnes.»

La puce développée par Xsensio est capable de mesurer de nombreux biocapteurs dans la sueur.

A l’avenir, le groupe de recherche aimerait suivre une vingtaine de sportifs lors d’un camp d’été au CSS. «Pendant une semaine, ils mangent la même chose et pratiquent les mêmes activités physiques. Nous serions intéressés de mesurer les variations de leur glycémie dans un contexte similaire.»

 

Porter un laboratoire biochimique sur la peau

La start-up Xsensio, issue du Laboratoire des dispositifs nanoélectriques (Nanolab), développe des capteurs sur une puce d’à peine 5mm2, capables de mesurer de nombreux biomarqueurs dans la sueur. Cette puce – développée en collaboration avec Nanolab – est collée sur la peau grâce à un patch connecté. Elle va donner en temps réel et en continu les variations de ces biomarqueurs via, par exemple, un smartphone. «Dans l’optique d’un suivi sportif, nous pouvons choisir d’être informés sur les changements de concentration d’électrolytes, métabolites, protéines. Ces changements d’électrolytes indiquent l’état de déshydratation ou d’acclimatation à la chaleur. Le taux de lactate informe sur l’activité musculaire et le cortisol permet de mesurer le stress. Des données intéressantes également dans le domaine médical», spécifie Esmeralda Megally, CEO et cofondatrice d’Xsensio.

L’atout se trouve dans une minuscule puce capable de contenir des millions de capteurs. «Nous aimerions ainsi nous rapprocher de la précision qu’offre une prise de sang afin de générer une information biochimique en continu et non invasive.» Xsensio a été récompensée par un CES Innovation Award pour sa puce «Lab-on – Skin», dans la catégorie des technologies portables. Le prix lui sera remis en janvier à Las Vegas.

 

Suivre le sportif pas à pas

Il ne s’agit pas seulement de récolter des données, encore faut-il les centraliser, en faire bénéficier le sportif, son coach et l’ensemble des personnes impliquées comme les médecins ou les physiothérapeutes, ainsi que veiller à la sécurité des informations. Pour ce faire, les résultats obtenus sont enregistrés sur une application du nom de Katapult qui génère automatiquement des recommandations ciblées, personnalisées et qui permet de suivre ses progrès. Cette plateforme de gestion de la santé a été développée par la start-up du même nom.

Katapult collabore depuis quatre ans avec le CSS: «A Buenos Aires en 2018, nous avons pu mettre à l’épreuve l’application et sa robustesse en testant 2300 athlètes. Nous n’avons perdu aucune donnée malgré les coupures de courant et de wifi, se souvient Dan Hafner, le directeur de Katapult. A Lausanne, nous n’aurons certainement pas les mêmes défis à relever.»

Les données des différents tests physiques viennent nourrir l’avatar de l’athlète.