INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le positionnement 110 d’au moins une centrale inertielle au niveau du pied de l’individu peut être considéré comme un couplage d’au moins une centrale inertielle 11 à un pied de l’individu. En ce sens, le positionnement 110 d’au moins une centrale inertielle au niveau du pied pourra être un couplage direct ou un couplage indirect. De façon générale, l’au moins une centrale inertielle 11 peut être positionnée contre le pied de l’individu, sur l’article chaussant ou dans une semelle de l’article chaussant.
Ainsi, comme illustré à la , l’au moins une centrale inertielle 11b peut être intégrée dans une semelle d’un article chaussant. Néanmoins l’au moins une centrale inertielle 11a, 11c peut également être configurée de façon à pouvoir être fixée sur un article chaussant. Le positionnement de la centrale inertielle sur un article chaussant pourra être fonction de l’agencement de la centrale inertielle. Elle pourra par exemple être configurée de façon à être fixable sur l’arrière d’un article chaussant ou sur le coup de pied. Par exemple, la illustre un pied d’un individu couplé à des centrales inertielles positionnées en trois emplacements différents : au niveau du contrefort (centrale inertielle 11a) ; dans la semelle (centrale inertielle 11b) extérieure ou intérieure ; ou encore sur le devant du pied (centrale inertielle 11c), par exemple au niveau des lacets ou de la languette. Ces différents modes de réalisation pourraient être considérés comme des couplages indirects car l’au moins une centrale inertielle n’est pas au contact du pied de l’individu mais au contact d’un article chaussant lui-même au contact du pied de l’individu.
L’au moins une centrale inertielle peut aussi être intégrée directement dans la correction orthopédique. Cela peut être le cas par exemple quand la centrale inertielle 11b est intégrée à une semelle intérieure amovible, la semelle formant la correction orthopédique. Dans le cas où le procédé comporte une étape d’initialisation, l’au moins une centrale inertielle pourrait être positionnée dans une semelle de référence utilisée pour étudier la démarche de l’individu avant la mise en place de la correction orthopédique puis dans un second temps, l’au moins une centrale inertielle serait positionnée directement dans la correction orthopédique par exemple de façon amovible.
Le positionnement 110 d’au moins une centrale inertielle 11 au niveau d’un pied de l’individu ou le couplage entre l’au moins une centrale inertielle et le pied de l’individu peut être tel que l’utilisation d’un article chaussant n’est pas nécessaire. Pour illustrer cela, la montre également que l’invention peut être mise en œuvre à partir d’une centrale inertielle 11d directement couplée au pied de l’individu. Ce couplage peut utiliser une matière adhésive permettant de coller la centrale inertielle temporairement sur le pied ou encore grâce à un accessoire capable de maintenir la centrale inertielle contre le pied de l’individu. Avantageusement, ce positionnement peut être maintenu grâce à des matières adhésives, des bandes élastiques ou par tout autre moyen permettant de fixer de manière ponctuelle la centrale inertielle sur le pied de l’individu. L’accessoire pourra par exemple être élastique et prendre la forme d’une chevillière ou d’un strap.
Ce mode de réalisation peut être particulièrement avantageux lorsque la correction orthopédique 40 à valider n’est pas intégrée à un article chaussant mais peut être fixée au niveau du pied de l’individu. C’est par exemple le cas lorsque la correction orthopédique 40 correspond à une orthèse de type coussinet métatarsiens, des correcteurs d’orteils ou des attelles de pieds. Le positionnement et le maintien de la correction orthopédique est généralement assuré grâce à des matières adhésives, des bandes élastiques ou par tout autre moyen 41 permettant de maintenir la correction orthopédique contre le pied de l’individu.
Toutefois, ce positionnement au contact direct du pied de l’individu est également avantageux lorsque le chaussage d’un article chaussant est nécessaire. En effet, alors qu’il aurait pu être considéré que la présence d’une centrale inertielle contre le pied de l’individu portant une chaussure pourrait représenter un inconfort entrainant des résultats biaisés, les données présentées dans le tableau 1 illustrent que de meilleurs résultats sont obtenus avec cette configuration lorsque l’individu porte un article chaussant.
Ainsi, de façon préférée, l’étape de positionnement 110 pourra comporter le positionnement d’au moins une centrale inertielle 11 sur le pied de l’individu pour lequel la correction orthopédique 40 doit être validée. En particulier, l’au moins une centrale inertielle 11 pourra être positionnée sur le pied de l’individu avant que ne soit appliquée la correction orthopédique 40. Cela peut par exemple permettre de déterminer des valeurs d’angles de pied en l’absence de correction orthopédique.
La demanderesse a en outre déterminé que certains modes de réalisation relatifs au positionnement de la centrale inertielle pouvaient permettre d’augmenter significativement la performance de sa méthode de validation à base de données de mouvement générées par une centrale inertielle. Le tableau 1 ci-dessous illustre l’avantage de certains positionnements et en particulier de la présence d’une étape de positionnement 110 de la centrale inertielle 11 contre le pied de l’individu par rapport à d’autres positionnement de la centrale inertielle 11. Positionnement de la centrale inertielle Sensibilité Spécificité Contre le pied de l’individu 0 , 95 0 , 91 Sur la languette de la chaussure 0,88 0,78 Dans la semelle 0,92 0,89 Dans la correction orthopédique 0,89 0,90 Le tableau 1 illustre la sensibilité et la spécificité d’un procédé de validation selon l’invention en fonction du positionnement de la centrale inertielle. Les données de sensibilité et spécificité peuvent être obtenues par comparaison avec les données de validation obtenues par des moyens classiques de l’état de la technique (i.e. avis de validation d’un praticien).
Alternativement, l’étape de positionnement 110 pourra comporter le positionnement d’au moins une centrale inertielle sur un article chaussant de l’individu pour lequel la correction orthopédique 40 doit être validée. En particulier, l’au moins une centrale inertielle 11 pourra être positionnée sur l’article chaussant 30 avant que ne soit appliquée la correction orthopédique 40. Cela peut par exemple permettre de déterminer des valeurs d’angles de pied en l’absence de correction orthopédique.
La demanderesse a développé un procédé à base de données de mouvement générées par une ou plusieurs centrales inertielles. Ainsi, un procédé selon l’invention pourra utiliser des données de mouvement provenant de plusieurs centrales inertielles 11 positionnées au niveau des pieds de l’individu. Par exemple, le procédé selon l’invention pourra reposer sur des données de mouvement provenant de deux centrales inertielles 11 chacune positionnée respectivement au niveau d’un des pieds de l’individu (de préférence contre le pied de l’individu). En particulier, le procédé selon l’invention peut comporter une étape de génération de données de mouvement par au moins une centrale inertielle 11, la centrale inertielle 11 pouvant être positionnée dans un boitier électronique 10 fixé sur un article chaussant 30 porté par l’individu dont la correction orthopédique doit être validée.
Les données générées par la centrale inertielle 11 pourront de préférence être générées durant une marche de l’individu, une course ou tout autre exercice susceptible de générer des données pouvant être exploitées dans le cadre d’une analyse de cinétique de déplacement du pied dans l’espace. Ces données sont appelées des données de mouvement. La centrale inertielle 11 est de préférence couplée à un article chaussant mais de façon plus générale elle est couplée au pied d’un individu (ie. positionnée au niveau du pied de l’individu). Le couplage peut donc être direct ou par l’intermédiaire d’un article chaussant.
Ainsi, après cette étape d’usinage de chaque cavité, les surfaces usinées des extrémités des pistes de raccordement 29 sont situées au fond des cavités exactement à une profondeur correspondant à l’épaisseur de chaque module au niveau de ses plots de connexion, ce qui permet une insertion et un collage précis de chaque module, même lorsque ceux-ci ont des épaisseurs différentes.
En on a représenté une variante du schéma électrique d’un ensemble constitué par un lecteur de carte à puce 27 et par une carte à puce 20 pourvue de deux modules électroniques 11, 12 interconnectés par des pistes 21-24 conformément à l’invention. Dans ce mode de réalisation de l’invention, le module électronique principal 11 est pourvu d’une antenne 35 de module, couplée avec une antenne 36 de concentrateur, elle-même couplée électro magnétiquement avec l’antenne principale 25 au format ID1. Cette dernière a son tour est couplée à l’antenne 26 d’un lecteur de carte à puce distant 27. Par conséquent, dans ce mode de réalisation, les interconnexions entre les pistes 21-24 et les plots de connexion 17, 18 correspondants des modules électroniques 11, 12 se font à nouveau à l’aide de pistes de raccordement 29 (non représentées), exactement de la même manière que dans le mode de réalisation de base correspondant à la figure 2.
En on a représenté une autre variante du schéma électrique d’un ensemble constitué par un lecteur de carte à puce 27 et par une carte à puce 20 pourvue de deux modules électroniques 11, 12 interconnectés par des pistes conformément à l’invention. Dans ce mode de réalisation, aussi bien le module électronique principal 11 que le module biométrique 12 est pourvu de sa propre antenne de module 35a, 35b couplée à un concentrateur respectif 36a, 36b et chaque module 11, 12 est donc alimenté en énergie par couplage électro magnétique entre l’antenne 25 de la carte à puce et l’antenne 27 du lecteur. Dans ce cas de figure, les deux modules électroniques 11, 12 ne sont plus interconnectés galvaniquement que par des pistes d’interconnexion 21-22 assurant le transfert de données. Ces deux interconnexions 21, 22 peuvent encore être réalisées par des pistes de raccordement 29 (non représentées), comme décrit précédemment en lien avec le mode de réalisation de la figure 2.
Avantages de l’invention En définitive, l’invention propose un objet portable communicant, notamment une carte à puce 20 ou un passeport électronique, permettant d’atteindre les buts visés. En particulier, l'utilisation d'un insert pourvu de pistes de raccordement 29 en surépaisseur et usinables localement jusqu’à une épaisseur adaptée à l’épaisseur de chaque module électronique, permet d’interconnecter de façon plus efficace les modules électroniques sans avoir recours à un circuit imprimé PCB, ce qui contribue à diminuer le coût de fabrication de la carte à puce et à augmenter le rendement de fabrication.
En outre, la structure de la carte à puce selon l'invention est compatible avec les procédés de fabrication usuels à faible coût et haut rendement, consistant à usiner des cavités dans le corps de carte puis à intégrer des modules électroniques dans ces cavités superficielles du corps de carte.
La technologie proposée permet d'intégrer et de faire communiquer aisément plusieurs modules de types différents dans une carte à puce ou dans un dispositif communicant équivalent, sans nécessiter de composants additionnels autres que les pistes d’interconnexion et les pistes de raccordement situées entre les modules électroniques. Ceux-ci intègrent directement tous les composants électroniques, il n’y a plus besoin de composants discrets supplémentaires, ce qui signifie que les dispositifs seront particulièrement résistants aux tests de fiabilité et présenteront une longue durée de vie.
Méthode de conception d’une architecture matérielle optimisée pour l’exécution d’un réseau de neurones Domaine de l’invention La présente invention concerne le domaine des réseaux de neurones, et plus particulièrement le domaine de la conception des architectures matérielles de calcul optimisées pour l’exécution des réseaux de neurones. Etat de l’art précédent.
Les réseaux de neurones artificiels sont de plus en plus utilisés dans des applications variées. Ils sont composés d’un certain nombre de neurones nécessitant des opérations mathématiques. Certain de ces réseaux de neurones sont organisés en couches successives, les neurones d’une couche étant reliés à la couche suivante. Parmi ceux-ci, les réseaux de neurones profonds, ou DNN (de l’anglais Deep Neural Networks, ou réseaux de neurones profonds), et en particulier les réseaux de neurones convolutifs, ou CNN (de l’anglais Convolutional Neural Networks, ou Réseaux de Neurones Convolutifs) sont caractérisés par une complexité importante, due au nombre important et à la taille élevée des couches pouvant être mises en jeu. L’augmentation du nombre et de la taille des couches augmente donc la quantité d’opérations mathématiques mises en œuvre, et donc le temps d’exécution d’un réseau.
Les topologies des réseaux de neurones varient fortement d’un réseau à un autre. Ceci induit des complexités calculatoires, ainsi que des besoins mémoires, très variables d’un réseau de neurones à un autre.
De très nombreuses architectures matérielles peuvent permettre d’exécuter un même réseau de neurones. Les architectures matérielles peuvent par exemple être des architectures ASIC (de l’anglais Application Specific Integrated Circuit, en français circuit intégré spécifique à une application) ou FPGA (de l’anglais Field Programmable Gate Array, en français réseau de portes logiques programmables sur site).
La conception d’une architecture matérielle permettant de coder un réseau de neurones est une tâche extrêmement longue et complexe. De plus, les différentes architectures matérielles permettant d’exécuter un même réseau de neurones ont des caractéristiques extrêmement différentes en termes de performance, mémoire, taille de puce, etc. De fait, en plus d’être extrêmement longues, les techniques usuelles de conception d’architectures matérielles pour l’exécution des réseaux de neurones aboutissent généralement à des résultats non optimisés en termes de performances.
L’approche dite « Magnet », décrite par Venkatesan, R., Shao, Y. S., Wang, M., Clemons, J., Dai, S., Fojtik, M., ... & Khailany, B. (2019, November). Magnet: A modular accelerator generator for neural networks. In 2019 IEEE/ACM International Conference on Computer-Aided Design (ICCAD) (pp. 1-8). IEEE. utilise un générateur d’architecture matérielle pour l’exécution d’un réseau de neurones basé sur un patron (en anglais, template) d’architecture spécifique. Dans l’approche “Magnet”, un réseau de neurone donné est porté sur une instance du patron d’architecture, et le flot de l’approche propose d’optimiser certains paramètres matériels du patron de l’architecture dans une boucle afin de respecter des critères de performance.
L’approche « Magnet » ne permet cependant qu’une optimisation limitée. En particulier, l’utilisation d’un patron d’architecture prédéfini limite les capacités d’optimisation.
Il y a donc besoin d’une méthode de conception d’une architecture matérielle pour l’exécution d’un réseau de neurones, permettant à la fois une conception rapide de l’architecture à partir du réseau de neurones, tout en optimisant l’architecture vis-à-vis d’un ou plusieurs critères. Résumé de l’invention.
A cet effet, l’invention a pour objet une méthode mise en œuvre par ordinateur de génération d’une architecture matérielle de circuit numérique pour l’exécution d’un réseau de neurones artificiels comprenant: la réception d’un descripteur du réseau de neurones ; une pluralité d’itération des étapes suivantes : la génération d’une description de haut niveau de l’architecture matérielle sous forme de code informatique, prenant en entrée ladite description du réseau de neurone ; l’optimisation d’au moins un paramètre de configuration de ladite description de haut niveau, en fonction d’une estimation d’au moins un critère de performance d’une architecture matérielle obtenue à partir de la description de haut niveau ; la conversion de la description de haut niveau en architecture matérielle de circuit numérique.
Avantageusement, la méthode comprend, préalablement à une première itération de ladite pluralité d’itérations, une étape de détermination d’au moins une caractéristique du réseau de neurones, et dans laquelle l’étape de génération de la description de haut niveau lors de la première itération prend également en entrée ladite au moins une caractéristique du réseau de neurones.
La demanderesse a développé une solution de validation d’une correction orthopédique capable de déterminer si une correction orthopédique convient ou non à un individu et cela à partir de données de mouvement générées par au moins une centrale inertielle . En prenant en considération une valeur d’au moins un angle de pied pour plusieurs instants du déplacement et en comparant ces valeurs à des valeurs attendues prédéterminées, la présente invention permet de déterminer si une correction orthopédique répond aux besoins de l’individu.
Une telle solution technique permet de s’affranchir de dispositifs de capture d’image couteux ou de faire reposer la validation seulement sur des critères subjectifs. Ainsi, cette solution, pouvant être mise en œuvre en temps réel , permet de valider rapidement, une correction orthopédique pour un individu et cela sans la nécessité d’utiliser des équipements couteux ou fragiles. En outre, l’utilisation d’un dispositif de mesure permet de quantifier la correction , dans une situation réelle d’une part et d’objectiver la validation d’autre part.
Selon un deuxième objet, l’invention porte sur un système de validation d’une correction orthopédique pour un individu, ledit système comportant : au moins une centrale inertielle, ladite centrale inertielle étant agencée pour être positionnée au niveau d’un pied de l’individu et étant configurée pour générer des données de mouvement ; un ou plusieurs processeurs configuré pour : Acquérir des données de mouvement générées par l’au moins une centrale inertielle positionnée au niveau du pied de l’individu, lors d’un déplacement de l’individu en présence de la correction orthopédique à valider ; Calculer à partir des données de mouvement acquises, une valeur d’au moins un angle de pied pour plusieurs instants du déplacement ; et Comparer des valeurs d’au moins un angle de pied calculées et de valeurs d’angles de pied prédéterminées, de façon à valider ou non la correction orthopédique. En particulier, le système de validation d’une correction orthopédique selon l’invention peut comporter deux boitiers électroniques comportant chacun au moins une des centrales inertielles et un dispositif informatique comportant le un ou plusieurs processeurs, lesdits boitiers électroniques comportant des moyens de communication configurés pour transmettre, de préférence en temps réel, les données de mouvement au dispositif informatique.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre et en référence aux dessins annexés, donnés à titre illustratif et nullement limitatif. La représente un schéma d’un procédé selon un mode de réalisation de l’invention. Les étapes facultatives sont encadrées en pointillées. La illustre différents positionnements de la centrale inertielle couplée à un article chaussant ou à un pied équipé d’une correction orthopédique. La représente l’illustration de deux corridors de normalité calculés par un procédé selon l’invention et de deux lignes de pression plantaire. La représente un schéma d’un mode de réalisation de l’invention pouvant inclure une étape de calcul d’un corridor de normalité. Les étapes en pointillé sont facultatives dans le cadre de la réalisation de ce mode de réalisation. La représente une illustration de quatre pas d’un individu, mettant en évidence des angles de pied pouvant être pris en considération dans le cadre de la présente invention. La représente un système de validation d’une correction orthopédique selon la présente invention.
Ci-après, nous décrivons un résumé de l’invention et le vocabulaire associé, avant de présenter plus en détail comment l’invention remédie aux inconvénients de l’art antérieur.
Dans la suite de la description, l’expression « données de mouvement » peut correspondre au sens de l’invention à des données comportant des valeurs d’accélération, de vitesse angulaire, de champs magnétiques ou encore des données de fusion obtenus à partir d’une ou plusieurs de ces valeurs. Les données de mouvements peuvent être des données brutes ou des données prétraitées. De préférence, les données de mouvements comportent des valeurs d’accélération et de vitesse angulaire prétraitées ou non.
L’expression « correction orthopédique » correspond par exemple au sens de l’invention à une orthèse. Une telle orthèse est de préférence capable de corriger le comportement d’un membre inférieur. En particulier, une correction orthopédique pourra correspondre à tout dispositif articulé ou non, destiné : à corriger des défauts de cinétique des membres inférieurs ; à corriger des déformations des membres inférieurs ; et/ou à permettre éventuellement la rééducation des membres inférieurs. En particulier, une correction orthopédique peut être destinée à corriger une statique défectueuse du pied ou une anomalie du relief plantaire, à compenser les anomalies du pied, corriger un déséquilibre statique et dynamique de l’individu ou encore à prévenir les complications en cas de diabète. Une correction orthopédique est particulièrement adaptée à un individu souffrant de pied plat, pied creux, affection invalidantes rhumatoïdes et neurothrophiques du pied, métatarsalgies, ou encore de diabète.
L’expression « validation d’une correction orthopédique » peut correspondre au sens de l’invention à une évaluation de l’adéquation entre une correction orthopédique et les besoins d’un individu. La validation peut notamment correspondre à une valeur binaire ou non, numérique, alphanumérique ou alphabétique indiquant si une correction orthopédique est adaptée à l’individu. En particulier, la validation peut correspondre à une valeur numérique non binaire indiquant dans quelle mesure la correction orthopédique est adaptée à l’individu. Ainsi, un praticien pourra au regard de la valeur de validation décidé si la correction orthopédique est ou non adaptée. Cette validation peut notamment reposer sur des règles prédéterminées.
L’expression « caractéristiques physiques d’une correction orthopédique » peut correspondre au sens de l’invention à la forme ou la constitution de l’orthèse faisant office de correction orthopédique.
L’expression « positionné au niveau d’un pied » peut correspondre au sens de l’invention au positionnement d’une centrale inertielle sur le pied, dans un article chaussant ou sur un article chaussant. Cela peut aussi être interprété comme un couplage de la centrale inertielle avec le pied étant donné que les mouvements de la centrale inertielle seront alors directement fonction des mouvements du pied de l’individu.
L’expression « cycle de marche » au sens de l’invention correspond à l’intervalle de temps se situant entre deux appuis du talon d'une même jambe sur le sol, ou plus généralement deux événements identiques répétés.
L’expression « phase d’appui » au sens de l’invention peut correspondre, dans le cadre d’une analyse du cycle de marche ou de course, au moment où le pied est au moins en partie en contact avec le sol. Elle peut notamment comprendre l'attaque du pas, le pas antérieur, le pas postérieur, et la propulsion qui se termine par le décollement du pied.
la est une illustration schématique d’une palette en conformité avec un mode de réalisation ;
la est une illustration schématique de la palette de la avec un exemple du tiroir à couvercle ;
la est une illustration schématique d’une section transversale de la palette de la ;
la est une illustration schématique de la palette de la avec le couvercle ouvert pour accéder au plateau ;
la est une illustration schématique de la palette de la avec un exemple du tiroir à cadre fixe ; et