Titre :     Développement d'un système question / réponse
            pour l'application mobile d'un cyber opéra
Encadrant : Jean-Pierre Chevallet, équipe MRIM du Laboratoire
            d'Informatique de Grenoble (LIG)
Contact :   jean-pierre.chevallet@imag.fr
Lieu :      Laboratoire d'Informatique de Grenoble (LIG), Bâtiment
            IMAG, 700 avenue Centrale, Domaine Universitaire de
            Saint-Martin-d'Hères

Durée : 5-6 mois

Financement : celui d'un stage (1/3 du SMIC), financé par
MIAI@Grenoble Alpes, (ANR-19-P3IA-0003)

Mot clés : Accès à l'information, Intelligence artificielle, Traitement
automatique de la langue naturelle, Apprentissage automatique,
Apprentissage profond par réseaux de neurones, Génération automatique
de phrases, Interaction homme machine avec un avatar, plongements de
mots (embeddings), BERT et FlauBERT, programmation mobile.

Contexte

Ce projet est dans le contexte du montage d'un spectacle qui sera en
tournée en France à partir de fin 2022 avec des répétitions prévue fin
2021. La première aura lieu à partir du printemps 2022 à Grenoble
(Hexagone de Meylan). Il s'agit d'un "cyber-opéra" sur le thème de
l'interaction d'un robot avec les humains, plus précisément, il s'agit
de suivre l'évolution d'une intelligence artificielle en apprentissage
avec les humains. Cet oeuvre artistique posera des questions sur le
rôle des machines dans notre réalité, en particulier le rôle de
l'intelligence artificielle. Le spectacle mettra en scène un robot
ayant une intelligence artificielle, mais ce robot sera en fait animés
par un acteur. Par contre, il est prévu une application sur téléphone
mobile, qui permettra au spectateur ayant acheté un billet pour le
spectacle, de faire connaissance avec le robot du spectacle, et d'avoir
des informations sur le contenu du spectacle sous la forme d'énigmes à
résoudre. Le spectacle en lui même répondra à une partie de l'énigme
mais l'énigme se poursuivra dans l'application mobile après le
spectacle.

Le projet informatique consiste à participer au développement de cette
application, en relation avec le scénariste, le musicien, les designers
(visuel, et audio), le metteur en scène et une structure d'aide et
d'accueil au CEA de Grenoble. Le stage se déroulera au Laboratoire
d'Informatique de Grenoble (LIG). Le développement se fera en
collaboration avec une start-up spécialisée dans la conception et la
réalisation d'avatars interactifs sur téléphone portable. Un serveur
devra être mis en place pour la partie intelligence artificielle.
Le but du développement informatique est de servir l'oeuvre mais aussi
de rendre visible à des néophytes le travail scientifique réalisé dans
le Laboratoire Informatique de Grenoble, en particulier le modèle de
langue FlauBERT, réalisé par l'équipe GETALP du LIG.

Sujet du stage

Le projet concerne le développent de l'application sur téléphone mobile
qui sera disponible pour les spectateurs, avant et après le spectacle.
Cette application sera développée à priori dans le langage Dart et
l'environnement Flutter. Le développement de la partie mobile fera
l'objet d'un autre stage. Dans ce stage, il s'agit du développement
d'un serveur qui contiendra l'IA de l'application mobile. Ce serveur
pourra fonctionner en mode question / réponse. La réponse sera produite
par un réseau de neurones. Ce projet concerne précisément le
développement de la partie question / réponses en langue naturelle en
rapport avec le scénario du spectacle.

Ce projet passera par les étapes suivantes

-   Etat de l'art dans la génération de texte et les systèmes
    question / réponse avec apprentissage profond;

-   Analyse de la fonctionnalité d'interaction textuelle avec l'avatar
    sur le téléphone mobile;

-   Proposition d'un modèle de construction de réponse à partir de
    questions de l'utilisateur et en tenant compte du scénario du
    spectacle;

-   Création d'un corpus d'apprentissage et d'un corpus de questions,
    pour réaliser plusieurs versions du générateur de réponses en
    fonction de l'évolution dans le temps de l'IA et du parcours de
    l'utilisateur dans le scénario;

-   Proposition d'une architecture pour apprendre et produire les
    phrases;

-   Expérimentations de l'apprentissage avec le corpus et évaluation
    des réponses aux questions.

Profil attendu :
-   Connaissance du traitement des langues par plongement de mots
    (ex: BERT), ou systèmes question / réponse;

-   Pratique de l'apprentissage automatique appliqué au traitement de
    la langue;

-   A l'aise avec la mise en oeuvre de réseaux de neurones, et
    connaissance des frameworks logiciels comme pyTorch.

-   Facilité d'interaction avec des non informaticiens, comme un
    auteur, un metteur en scène, un musicien, etc.