Étant donnée le grand nombre de données collectées et qui ne cesseront d’augmenter en plus de l’utilisation croissante de l’Internet des objets médicaux, l’application de l’IA aidera dans la prise de décisions mais également dans l’organisation de toutes ces informations.

Au Canada, le gouvernement fédéral a décidé de faire de l’IA une priorité en donnant du financement d’une valeur de 125 millions$ pour les 5 prochaine années. Le gouvernement Québécois pour sa part offre un financement de 100 millions de $ sur 5 ans également. Plusieurs grandes entreprises ont décidé de choisir Montréal pour leur laboratoire de R-D. L’expertise montréalaise et reconnu mondialement étant donné ces pionniers dans le domaine comme Yoshua Bengio. Montréal est mondialement pour ce créneau d’excellence. En effet, l’écosystème montréalais où se côtoient la recherche fondamentale, la recherche appliquée et les entreprises favorise sa compétitivité. Voici un portrait global de ce milieu en pleine effervescence.

L’IA permet de jouer un rôle dans la découverte de médicaments. Il existe une panoplie de données existantes ou pouvant être recueillis pour mieux comprendre des maladies. Ces informations permettent également de développer des médicaments qui pourront de plus en plus être personnalisées au profil du patient. Les informations collectées permettent de créer des modèles 3D, « designer » et tester une molécule virtuellement. De plus, certaines de ces technologies permettent d’analyser le profil d’un patient afin déterminer les patients qui répondront le mieux aux médicaments créé.

L’unité de recherche bio-informatique fonctionnelle et structurale dirigée par Sébastien Lemieux a pour objectif de prétraiter les données afin de les rendre plus facile à utiliser et par la suite en extraire des informations significatives. Le groupe s’intéresse particulières au niveau d’expression d’ARN message permettant d’identifier les événements d’épissage ou la présence de mutation.

Les compagnies MIMS et Perceiv AI pour leur part aider à la conception des études cliniques. À l’aide de leur divers algorithme, ils sont en mesure de trouver la population qui pourrait le mieux répondre à la médication testée et montrer son efficacité. Ils sont en mesure de créer des sous-populations de patient en fonction de leur susceptibilité à bien réagir au médicament ou pouvant avoir des complications.

D’autres plateformes se concentrent à tester des molécules candidates, prédire le métabolisme du médicament, vérifier leur efficacité sur les sites ciblés et déterminer la possible interactions avec d’autres médicaments. Les compagnies InVivo AI et Molecular Forcaster offrent des plateformes de ce type.  InVivo Ai se concentre davantage sur le développement d’agent thérapeutique pour les maladies avec une origine génétique ayant peu d’information comme certaines maladies rares ou cancers. Molecular Forcaster pour sa part développe la plateforme pour les expertes en découverte médicale.

Les diverses informations récoltées à propos d’un patient permettent aux médecins de réaliser un diagnostic. Avec l’avancement de la technologie, l’utilisation d’imagerie est de plus importantes aider à la décision. L’analyse des images peut parfois être complexe et c’est à cette instant que l’IA fait son entrée pour aider. Il s’agit de l’un des exemples pour lequel l’IA est utilisée pour aider au diagnostic de maladie. Voici d’autres exemples d’utilisation d’IA.

Artic Fox AI pour sa part ressorte des informations des résonnance magnétiques du cerveau enfin de faire le diagnostic de maladies neurodégénératives comme l’Alzheimer.

En collaboration avec des partenaires des milieux hospitalier, biotechnologie, pharmaceutique et de l’équipement médical, la compagnie Imagia exploite le plein potentiel de toutes les données des organisations afin de réaliser des percées médicales. Les scientifiques d’Imagia utilise un processus nommée la radiomique qui permet de trouver des biomarqueurs dans des données d’imagerie des patients. Ils développent des systèmes de traitement de données qui pourront analyser ces images et ainsi prédire la progression d’une maladie ainsi que la réponse du patient au traitement.

Airfred Health a mis sur le marché un produit qui permet d’aider les psychiatres à choisir le meilleur traitement pour un patient atteint d’une maladie mentale. Grâce à une analyse des informations d’un patient, la plateforme permet de prédire la réaction du patient au traitement et de suivre le patient en cours des traitements.

Les informations obtenues par l’analyse de l’œil et de ses mouvement sont d’un grand intérêt pour divers PME qui l’utilise dans le diagnostic de maladie comme les commotions cérébrales, maladies vestibulaires, maladies neurologiques ou de maladies ophtalmologiques. Les PME en telles que Saccade Analytiques, Zilia, Optina et Diagnos utilisent toute l’IA en lien avec les analyse oculaires.

L’une des priorités au Canada et au Québec est d’optimiser les soins de santé. L’accès aux spécialistes est un enjeu considérable, particulièrement pour les patients éloignés. De plus, les traitements de plus en plus personnalisés nécessitent également une optimisation de l’accès au diagnostic et au suivis. Les innovations comme la télémédecine et à l’accès des informations du patients à distance en lien avec l’IA peut y jouer un rôle. De plus, les objets connectés pourront générer un grand nombre de données accessibles à distance, souvent en continue, pour optimiser le suivi réalisé en télémédecine. L’IA aura un rôle important pour aider le spécialiste à s’y retrouver dans ce nombre impressionnant de données et ressortir les bonnes conclusions.  Voici des exemple, d’initiatives qui joue un rôle dans l’optimisation des soins de santé et de leur accès.

La plateforme d’AlayaCare permet aux patients d’avoir accès à un médecin de la maison. Par un système de vidéo conférence le patient peut discuter avec son médecin. De plus, la plateforme permet aux équipes de soin à domicile de recueillir des informations pertinentes à propos de la santé du patient ou même de mobiliser le patient à inscrire lui-même certaines informations. Grâce à ces données, la plateforme AlayaLab analyse les résultats pour prédire et prévenir des événements nocifs pour le patient.

Tactio est l’un des principaux fournisseurs de solutions de santé connectée permettant aux patients, professionnels de la santé et aux entreprises de digitaliser les parcours de soins centrés sur les patients avec des solutions compatible FHIR / SMART intégrant le mobile, le Web, l’IoT, l’interopérabilité des systèmes de santé, la technologie du cloud computing et l’intelligence artificielle.

Hexoskin est une compagnie basée à Montréal qui développe des vêtements biométriques suivant au quotidien les patients et récoltant une quantité énorme de données médicales. Ces vêtements sont utilisés dans plusieurs sphères de la santé tel que cardiologie, pneumologie, neurologie, psychiatrie ou la pédiatrie. Ces données disposées dans une plateforme de santé connectée peuvent être utilisées pour la rechercher et comme outil de communication pour le personnel soignant.

Moonshot Health crée un nouveau modèle de soins de santé qui va au-delà de la médecine épisodique en cabinet pour fournir des soins préventifs, continus et collaboratifs au moyen de biomarqueurs numériques. La compagnie met en place une plate-forme pour la collecte transparente d’informations pertinentes pour la santé, afin de détecter les changements susceptibles de signaler l’apparition de maladies ou le besoin de changer de comportement ou d’intervention médicale. La plate-forme se connecte à de nombreuses sources de données (appareils portables, appareils connectés, dossiers médicaux électroniques, plateformes sociales, etc.) et utilise l’IA pour développer et valider des «biomarqueurs numériques», indicateurs de santé à utiliser pour la détection et la surveillance d’états pathologiques.

L’utilisation des données par l’IA peut se faire de différente façon que ce soit par l’apprentissage profond qui permet à la machine de créer un raisonnement à partir des données qu’elle analyse jusqu’au traitement automatique du langage naturel qui permet de comprendre le langage humain. Ces diverses méthodes nécessitent divers programmation et recherches par les chercheurs. Cependant l’utilisation des données collecté auprès des patients pour en faire l’analyse ou utiliser pour créer des raisonnements artificiels suscite un grand nombre de questionnements par rapport à la confidentialité et l’éthique. À Montréal, les organisations qui travaillent en IA ont décidé de créer une déclaration jetant les bases de l’éthique entourant cette technologie.

Le 3 novembre 2017, l’Université de Montréal lançait les travaux de co-construction de la Déclaration de Montréal pour un développement responsable de l’intelligence artificielle (Déclaration de Montréal). La Déclaration de Montréal est une œuvre collective qui a pour objectif de mettre le développement de l’IA au service du bien-être de tout un chacun, et d’orienter le changement social en élaborant des recommandations ayant une forte légitimité démocratique.

Montréal est reconnu comme un bassin important pour l’IA. Les recherches qui y sont réalisés sont d’une grande influence pour l’avancement de l’IA. En 2018, Yoshua Bengio, pionnier de l’apprentissage profond a reçu en 2018  le prix Turning, « le prix Nobel de l’informatique ». Professeur à l’université de Montréal, il est une référence mondiale en matière de IA et l’un des informaticiens le plus cité en 2018. Il est le fondateur de l’Institut québécoise d’intelligence artificielle le MILA, dont il est le directeur scientifique

Le Mila est le fruit d’une collaboration entre l’Université de Montréal et l’Université McGill, en lien étroit avec l’École Polytechnique de Montréal et HEC Montréal. Le Mila rassemble des chercheurs spécialisés dans le domaine de l’apprentissage profond et par renforcement. Reconnu mondialement pour ses importantes contributions au domaine de l’apprentissage profond, Mila s’est particulièrement distingué dans les domaines de la modélisation du langage, de la traduction automatique, de la reconnaissance d’objets et des modèles génératifs. Mila crée un espace unique d’innovation en intelligence artificielle et de transfert de technologies qui mettra à profit les interactions avec l’industrie et suscitera l’émergence de start-ups tout en intégrant les impacts sociaux des technologies dans ses projets.

Le laboratoire de Doina Precup, membre du MILA, se distinct par ces activités. Enseignant à l’Université McGill, ces recherches fondamentales se concentrent sur l’apprentissage par renforcement, notamment sur les applications de l’IA dans des domaines ayant un impact social, tels que les soins de santé. Elle s’intéresse à la prise de décision de la machine dans des situations d’incertitude élevée.

Les grandes firmes technologiques ont choisi Montréal pour ouvrir leurs laboratoires d’IA :

Laboratoire de recherche de pointe, Microsoft Research Montréal apporte une importante contribution aux études visant à apprendre aux machines à lire, à penser et à communiquer comme des êtres humains. Le laboratoire de Montréal joue un rôle fondamental dans la recherche à la fine pointe de la technologie qui vise à enseigner aux machines à lire, à penser et à communiquer comme des humains. Le laboratoire se concentre sur la compréhension automatique, le dialogue et l’apprentissage par renforcement des machines.

DeepMind-est une entreprise d’intelligence artificielle acquise par Google en 2014. L’entreprise s’inspire de la neuroscience et met au point des algorithmes d’apprentissage d’usage général en vue de s’en servir pour résoudre certains des défis mondiaux les plus urgents.

FAIR (Facebook Artificial Intelligence Research) est un organisme regroupant plusieurs laboratoires de recherche en intelligence artificielle rattaché à l’entreprise Facebook. Le FAIR œuvre en partenariat avec l’Institut canadien de recherches avancées, l’Institut des algorithmes d’apprentissage de Montréal (MILA), l’Université McGill et l’Université de Montréal.

Le Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) est le centre de recherche et développement de Samsung. Incubateur de technologies de pointe, sa philosophie de « recherche illimitée » contribue à des percées scientifiques inédites. Le SAIT AI Lab Montréal joue un rôle clé au sein du groupe par ses recherches en intelligence artificielle et en apprentissage profond.

En plus , du Mila d’autre établissement sont reconnus pour leur expertise en Intelligence artificielle.

L’École de l’intelligence artificielle en santé du CHUM est une première au monde. Elle se concentre sur le développement des capacités humaines et l’implantation en milieu réel de l’IA. Elle permet à sa communauté de se développer, d’appliquer l’IA à la santé et d’en mesurer les impacts pour les patients, les équipes, le système de santé ainsi que d’étendre les connaissances et les compétences à l’échelle internationale.

L’Institut de valorisation des données (IVADO) a pour vocation de regrouper professionnels de l’industrie et chercheurs académiques afin de développer une expertise de pointe dans les domaines de la science des données, de l’optimisation (recherche opérationnelle) et de l’intelligence artificielle. Les membres d’IVADO proposent des méthodes pour traiter l’information et ainsi favoriser les décisions qui optimisent l’utilisation des ressources. Concrètement, IVADO incite aux échanges et au partage de connaissances entre les spécialistes, les partenaires, les chercheurs et les étudiants de son réseau.

Le Pôle Montréalais d’enseignement supérieur en IA (PIA) vise à mobiliser les établissements d’enseignement pour aligner les talents de l’IA.  Le PIA vise à accroître la capacité des cégeps et des universités de Montréal à développer rapidement l’offre de formation supérieure reliée à l’IA en collaboration avec les partenaires intéressés. Il veut favoriser le transfert de l’expertise disponible en faveur du développement socioéconomique de Montréal et du Québec par l’entremise des organisations qui sont — ou veulent devenir — parties prenantes au développement de l’IA.

Voici une liste des établissements d’enseignement membre du PIA

  • Université du Québec à Montréal
  • HEC Montréal
  • Université de Montréal
  • Université McGill
  • École de Technologie Supérieur
  • Université Concordia
  • Polytechnique de Montréal
  • Collège Ahuntsic
  • Cégep André-Laurendeau
  • Collège Bois-de Boulogne
  • Collège de Maisonneuve
  • Collège de Rosemont
  • Cégep St-Laurent
  • Vanier College
  • Cégep du Vieux-Montréal
  • Cégep Marie-Victorin
  • Cégep Gérard-Godin
  • Cégep John Abbott
  • Collège Dawson

En plus d’entreprises privées et d’institutions publiques, l’écosystème comporte plusieurs organismes structurants et soutenant les start-ups et les partenariats en intelligence artificielle. Certains organismes œuvrent dans le secteur des accélérateurs d’entreprises. C’est-à-dire qu’ils offrent des programmes de soutien pour les entreprises en démarrage ou même les idées innovantes. Ils leur offrent du mentorat ainsi que des conseils pour développer un modèle d’affaires :

  • Le CENTECH propulsé l’École des Technologies Supérieures (ETS) offre un programme pour les jeunes entrepreneurs en intelligence artificielle. Depuis janvier 2019, CENTECH s’est associé à Thales afin de former AI@CENTECH afin d’aider et promouvoir les projets portés par des start-up dans le domaine de l’Intelligence Artificielle. Il accompagne et soutien les nouvelles idées en intelligence artificielle afin de les mener vers la mise en marché.
  • CTS Santé est spécialisé en technologies médicales. Il fournit un encadrement aux start-ups qui possède déjà leur modèle d’affaires et les aide à obtenir du financement pour la commercialisation de leur modèle.
  • District 3 est affilié à l’Université Concordia et soutient les idées novatrices jusqu’aux prototypes. Il forme un réseau de mentors permettant d’aider les ces idées à émerger.

 

 

D’autres organismes structurants œuvrent à rallier l’industrie et les institutions publiques afin de passer plus rapidement et facilement de la recherche au développement et à la commercialisation :

  • Les deux consortiums du secteur des SVTS, le consortium industriel de recherche et le consortium de recherche et innovations en bioprocédés industriels MEDTEQ, PROMPT, CQDM et CRIBIQ supporte les chercheurs et leurs projets innovants qui utilise l’IA en santé et obtenir les subventions nécessaires. Ces consortiums encadrent leurs membres pour que ceux-ci progressent dans le développement de leurs idées et aient plus de facilité à créer des partenariats entre institutions publiques et entreprises privées. En 2019, PARTENAR-IA, le premier appel à projets concerté en intelligence artificielle, a vu le jour afin de déployer du financement dans des secteurs industriels ciblés.
  • La Plateforme de découvertes et de santé numérique (PDSN) de l’Institut de recherche Terry Fox (IRTF) et Imagia vise à créer un cadre d’innovation de calibre mondial pour faciliter les collaborations entre le milieu des sciences de la santé et les secteurs de l’IA dans l’ensemble du pays. Le projet fera avancer la recherche visant à développer des traitements médicaux de précision et à mettre au point de nouveaux remèdes. Les outils axés sur l’IA de la PDSN permettront d’offrir des soins plus personnalisés à travers le Canada, améliorant ainsi les résultats et réduisant les coûts pour les Canadiens. Ce projet placera le Canada à l’avant-garde des efforts internationaux afin d’accélérer la lutte contre le cancer et d’autres maladies.
  • CARTaGENE est une plateforme publique de recherche du CHU Sainte-Justine visant à accélérer la recherche et l’innovation et être un outil d’aide à la décision tout en réduisant les coûts de la recherche en santé. CARTaGENE est constituée à la fois d’échantillons biologiques et de données sur la santé et les habitudes de vie de 43 000 Québécoises et Québécois âgés entre 40 et 69 ans.
  • Le Centre d’intégration et d’analyse des données médicales (CITADEL) du CHUM a pour objectif d’une part, d’intégrer les informations nécessaires pour améliorer les soins aux patients et augmenter la performance du système de soins et, d’autre part, de fournir un accès facile, sécurisé, approprié et dans un délai raisonnable aux données clinico-administratives du CHUM pour promouvoir et faciliter la recherche, l’évaluation et l’innovation de même que l’aide à la prise de décisions fondées sur les données.

À Montréal, l'intelligence artificielle c'est :

650
compagnies dans le secteurs des SVTS
55
startups spécialisées en IA SVTS
40%
des entreprises en SVTS développent et/ou utilisent l’IA dans leur entreprise
24%
des entreprises en IA-SVTS ont pour objectif le diagnostics et/ou support aux décisions.

« L’écosystème québécois de l’intelligence artificielle appliquée aux sciences de la vie et technologie de la santé est en plein essor. Ses acteurs travaillent ardemment afin de repousser les limites de l’innovation.»   

– Dre Marie-Josée Hébert, Vice-rectrice à la recherche, à la découverte, à la création et à l’innovation, Université de Montréal

Vitrine sur quelques entreprises, chercheurs et organismes structurants qui soutiennent le créneau de l’intelligence artificielle

Chercheurs clés

  • Marc Bellemare
  • Yoshua Bengio
  • Jackie Cheung
  • Aaron Courville
  • Simon Lacoste-Julien
  • Hugo Larochelle
  • Ioannis Mitliagkis
  • Christopher Pal
  • Joëlle Pineau
  • Doina Precup
  • Blake Richards
  • Reihaneh Rabbany
  • Jian Tang
  • Pascal Vincent

Organismes structurants

  • CENTECH
  • MEDTEQ
  • District 3
  • CTS Santé
  • Institut TransMedteh
  • CQDM, Techstars
  • Creative Destructive Lab
  • Innovitech, Digital Health Canada
  • Element AI