Owkin, société française spécialisée dans les technologies d’intelligence artificielle (IA) appliquées à la recherche médicale, travaille avec l’entreprise américaine Nvidia, acteur majeur de l’IA, et le King’s College London (KCL) sur un projet de « federated learning« , ou « apprentissage fédéré » en français, une technique qui permet de concevoir des IA sans compromettre la sécurité des données des utilisateurs. Dans le cadre de cette collaboration, annoncée le 4 décembre 2019 par Owkin (communiqué), la start-up française a pour objectif de démontrer qu’une architecture de federated learning « est aussi pertinente que le modèle traditionnel d’analyse par centralisation des données mais aussi beaucoup plus sûre pour protéger les données personnelles des patients ».
Le Medical Imaging and AI Centre for Value-Based Healthcare (AI4VBH) du KCL est actuellement l’un des plus importants projets d’apprentissage fédéré au monde. Il reliera tout d’abord 4 des principaux hôpitaux universitaires de Londres, puis s’étendra progressivement au reste de ces établissements au Royaume-Uni. Par son biais seront proposés des services d’IA conçus pour accélérer la recherche et améliorer les essais cliniques dans divers domaines thérapeutiques (cancer, insuffisance cardiaque, accidents vasculaires cérébraux, maladies neurodégénératives…).
Le King’s College London va utiliser la plateforme EGX « Intelligente Edge Computing » de Nvidia, à laquelle va être intégré le logiciel de federated learning basé sur la blockchain d’Owkin, pour développer les améliorations cliniques, de recherche et opérationnelles, explique la société française. Les données fédérées seront mises à la disposition des chercheurs par le KCL ainsi qu’auprès d’une communauté d’entreprises du secteur de la santé membres du consortium AI Centre, financé par Innovate UK, l’agence publique d’innovation (non ministérielle) du Royaume-Uni.
Une dizaine d’hôpitaux impliqués dans le projet à terme
Le déploiement du projet de federated learning du King’s College London (KCL) sera réalisé en 2 étapes :
- première phase : le centre AI4VBH, qui fait partie de la KCL School of Biomedical Engineering, fédérera les données de 3 universités (King’s College London, Imperial College et Queen Mary University de Londres) et de 4 hôpitaux d’enseignement supérieur de Londres (Kings College Hospital, South London et Maudsley, Guy’s & St. Thomas’ et Barts Health) ;
- seconde phase : le réseau sera étendu à 12 hôpitaux du Royaume-Uni.
« Ce partenariat réunit les meilleurs acteurs du secteur de la santé, du machine learning (ML, apprentissage automatique) et de l’univers de la donnée, commente Gilles Wainrib, co-fondateur et CSO d’Owkin (communiqué). Nvidia va permettre de créer un écosystème idéal et agile pour que les hôpitaux puissent investir dans le ML. De son côté, [le] KLC a réuni les talents en ingénierie, médecine et informatique ainsi que des données de haute qualité sur les patients au sein du centre AI4VBH. »
« Fédérer une communauté de chercheurs universitaires et privés »
« Notre objectif est de fédérer une communauté de chercheurs – universitaires et privés – pour développer nos connaissances autour des données cliniques et opérationnelles, indique de son côté Sébastien Ourselin, professeur en ingénierie de santé (professor of healthcare engineering) au KLC. Nous sommes particulièrement heureux d’accueillir Owkin au sein de ce consortium. Ils vont fournir la couche logicielle permettant aux modèles d’être construits, orchestrés et sécurisés. Cela va garantir que les modèles prédictifs élaborés à partir des données des patients sont représentatifs et impartiaux. »
La plateforme Owkin Connect intégrée aux plateformes de Nvidia
Nvidia fournit la plupart des infrastructures de machine learning dans le monde
Owkin rappelle dans son communiqué que Nvidia alimente une majorité des infrastructures d’apprentissage automatique (machine learning) dans le monde. La société donne accès à de multiples entreprises et start-ups du monde entier à sa plateforme Clara Application Framework et à une gamme de plateformes informatiques spécialisées, dont Nvidia DGX, supercalculateur personnel dédié au déploiement d’applications IA, et Nvidia EGX.
Fusion des technos d’Owkin et de Nvidia : une « révolution pour la recherche hospitalière »
Dans le cadre de ce projet, Owkin a intégré sa plateforme de federated learning Owkin Connect aux plateformes EGX, DGX et Clara de Nvidia. Selon la start-up française, il s’agit d’une « révolution pour la recherche hospitalière puisque, plutôt que de construire des modèles d’IA sur des données locales, les hôpitaux pourront élargir leur recherche à un réseau de centres médicaux universitaires de niveau 1 dans le monde entier ».
En augmentant le volume de données de formation, Owkin garantit que les modèles d’IA peuvent être formés sur des données hétérogènes, « sans retirer les données des hôpitaux », explique la société.
Le réseau comprend actuellement des hôpitaux de niveau 1 en France et aux États-Unis. Le KCL et ses partenaires hospitaliers de Londres seront le premier consortium universitaire participant au Royaume-Uni.
Une technologie basée sur la blockchain
« Owkin donne vie au federated learning en ayant développé un logiciel extrêmement flexible, sécurisé, traçable et préservant la confidentialité des données, note Craig Rhodes, responsable EMEA « intelligence artificielle en santé et sciences de la vie » (« artificial intelligence healthcare and life science« ) à Nvidia. Dans un contexte européen où le RGPD est une exigence, leur technologie basée sur la blockchain permet aux hôpitaux que la donnée de leurs patients soient respectées et protégées. »
Owkin : des partenariats qui se développent aussi en France
En France, Owkin a annoncé au mois d’octobre 2019 la lancement, en partenariat avec l’AP-HP, d’une première série de projets de recherche sur données afin d’améliorer la prise en charge des patients et de faciliter le développement de nouveaux médicaments dans 3 domaines principaux : l’oncologie, l’immunologie et la cardiologie.
1,5 million d’euros versés par la Région Île-de-France
Début septembre, la start-up a par ailleurs remporté le AI for Health challenge. La Région Île-de-France lui a attribué dans ce cadre 1,5 million d’euros pour financer ses travaux de R&D, en collaboration avec les chercheurs et médecins de l’Institut Gustave Roussy (pendant 18 mois). « Cette recherche vise à développer des outils d’intelligence artificielle performants, qui permettront de faire progresser la lutte contre le cancer », précise la Région (communiqué).