La révolution numérique Prof. K. Aberer, Vice-président EPFL remplaçant Prof. P. Aebischer, Président EPFL

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1 La révolution numérique Prof. K. Aberer, Vice-président EPFL remplaçant Prof. P. Aebischer, Président EPFL

2 Facts & Figures Ventes de smartphones, PC et tablettes 3,000,000,000 Global Internet Device Sales 2,500,000,000 2,000,000,000 Tablets Units 1,500,000,000 1,000,000,000 Smartphones 500,000,000 - Personal Computers E 2013E 2014E 2015E 2016E Source: Gartner, IDC, Strategy Analy cs, company filings, BI Intelligence es mates

3 Facts & Figures Un monde de plus en plus mobile 3,000 G-20 Internet Access 2,500 2,000 Consumer Broadband Connec ons (milions) 1,500 Mobile 1, Mobile Fixed Fixed Fixed Source: Boston Consul ng Group, Mary Meeker, Kleiner Perkins, Morgan Stanley Research, Berg Insight

4 Facts & Figures Gigantisme des bases de données Les téléchargements sur Facebook nécessitent deux fois plus de mémoire que l annuaire de recherche Google! Taille des bases de données (en terabytes) Source :

5 Impact en Afrique Téléphonie mobile 650 mio de mobiles: l Afrique a plus d abonnés que les USA ou l Europe! Mobile phone vs. fixed line subscriptions in Africa, World Bank

6 Impact en Afrique La révolution numérique en Afrique -> En 2000, la pénétration de la téléphonie mobile en Afrique était de 2%. Aujourd hui, elle atteint 78% et devrait être de 84% en source GSMA, The Economist -> En 2020, 90% des étudiants africains auront une tablette ou un smartphone, et les coûts d accès à internet dans les villes auront baissé drastiquement. -> L Afrique est le marché elearning le plus dynamique au monde. These ubiquitous devices are more than just a handy way of communicating on the fly: they are a way of life Killian Fox (The Observer, Sunday 24 July 2011)

7 Impacts sur les universités

8 Impacts La révolution numérique est en train de changer nos comportements Connectivité Constante Collaboration et Crowdsourcing Cloud Computing Consommation personnalisée

9 Impacts La révolution numérique dans les universités -> Formation MOOC s Cours massivement en ligne libres -> Recherche Open Access Crowsourcing research Recherche basée sur la simulation Humanités digitales

10 Recherche participative Un changement d approche -> Crowd Science : résoudre des problèmes scientifiques grâce aux compétences et à l enthousiasme du grand public -> Des contributions remarquables dans des domaines tels que l écologie, la recherche sur le SIDA, l astronomie, -> Lever les barrières entre le monde académique et les amateurs passionnés Une réponse à la problématique du «trop d informations»? Source: The Boston Globe, Gareth Cook, 11 Novembre 2011

11 Recherche participative Quelques exemples -> Développement de l Open Access (ArXiv.org, PLoS, Frontiers) -> Recherche collaborative (Math blog) -> Recherche basée sur le crowdsourcing (Foldit, Zooniverse, Scistarter) -> Médecine digitale (23andMe, patientslikeme) -> Recherche basée sur la simulation (HBP, Digital humanities)

12 Recherche participative Un changement de paradigme

13 MOOCs Un tsunami de la formation

14 MOOCs MOOCs: le tsunami Automne > Un cours de l Université de Stanford attire étudiants -> Cours d intelligence artificielle, par Thrün et Norvig -> étudiants finissent le cours -> 420 obtiennent la note maximale à l examen -> Aucun de Stanford!

15 MOOCs Formation en ligne -> Rien de vraiment neuf en soi -> L échelle massive du nombre d étudiants change les règles du jeu Massive Open Online Courses (2008) Virtual Campus (2000) Learning Management Systems (1999) Virtual University (1999) Open Learning (1995) e-learning (1993) Online Education (1993) Computer-Mediated Learning (1990) Educational telematics (1988) Computer-Based Learning (1980) Computer-Assisted Instruction (1960)

16 MOOCs Les raisons de ce changement Economies d échelle & Développements technologiques Tablettes tactiles associées Large bande passante Réseaux sociaux Cloud Computing Une phase de transition

17 MOOCs Un clash entre deux mondes Les meilleurs enseignants Des meilleures universités Un focus sur le contenu Une lourde charge de travail Le cours comme unité de mesure Une pédagogie classique Un horaire strict Examens et certification Génération Youtube Libre accès aux contenus Revenus multiples N importe où et quand Une approche sociale Une communauté Crowdsourcing De nouvelles mesures

18 MOOCs Plateformes MOOCs -> Domination des Etats-Unis -> L Europe bouge lentement et envisage de lancer sa propre plateforme

19 MOOCs avec l Afrique Plateformes MOOC : Coursera 62 partenaires académiques en mars 2013, offrant 328 cours Francophones Européens MOOCs = Massive Open Online Courses, ou Cours massivement en ligne libres Etat septembre 2013

20 MOOCs avec l Afrique Plateformes MOOC : edx 12 partenaires académiques en mars 2013, offrant 25 cours Etat septembre 2013

21 MOOCs EPFL Révolution numérique EPFL EPFL -> 1 er cours MOOC EPFL en septembre > Professeur Martin Odersky : programmation fonctionnelle avec le langage Scala -> Plus de étudiants inscrits en ligne -> Plus de ont pris l examen final Prof. Martin Odersky

22 EPFL 25 cours MOOC EPFL en préparation

23 EPFL Croissance des étudiants MOOC EPFL

24 Percentage Révolution numérique EPFL Les MOOCs et leur public -> Le cours Scala a attiré avant tout des étudiants ayant déjà obtenu un titre de formation -> Potentiel pour atteindre un nouveau public? Niveau de formation des étudiants No HS Some HS HS Some Univ Bachelor Master PhD Other Source: Heather Miller & Martin Odersky

25 United States Russian Federation United Kingdom Germany France Poland Ukraine India Spain Switzerland Canada Sweden Netherlands Other Brazil Italy Finland Australia Belgium Argentina Norway China Czech Republic Belarus Afghanistan Hungary Romania Austria Israel Ireland Greece Denmark Mexico Japan Croatia Portugal Singapore SouthAfrica Turkey Slovakia Bulgaria Estonia New Zealand Serbia Korea, Republic of Colombia Philippines Uruguay Iran, Islamic Republic of Vietnam Kazakstan Taiwan, Province of Chile Lithuania Pakistan Slovenia Révolution numérique EPFL Provenance géographique 1500 Cours Scala Source: Heather Miller & Martin Odersky

26 EPFL Provenance géographique Influence de la langue d enseignement Digital signal dsp processing (E) analys Analyse numérique (F) Linear discrete linearopt optimization (E) 15 0 Asia Americas Europe Africa Oceania Data produced by Heather Miller & Martin Odersky

27 EPFL Effets des MOOCs sur l enseignement -> Un recentrage sur la formation et l enseignement -> Un investissement remarquable du corps enseignant -> Production d un ensemble de données pédagogiques -> Recrutement de nouveaux étudiants -> Une visibilité et reconnaissance pour les enseignants au niveau mondial Un potentiel pour accroître la qualité de l enseignement sur le campus universitaire?

28 EPFL Quelques problèmes rencontrés -> Plagiat -> Nombreux abandons -> Les étudiants craignent une perte de contact direct -> Difficulté d adapter l enseignement sur le campus -> Charge supplémentaire de gérer les étudiants internes et externes -> La préparation du cours et la charge d enseignement peuvent effrayer les enseignants -> Question de la propriété des données

29 Formation MOOCs avec l Afrique

30 MOOCs avec l Afrique Contexte -> Développements technologiques: téléphonie mobile, informatique dématérialisée (cloud computing), médias sociaux -> Le manque d ingénieurs, de scientifiques et de gestionnaires qualifiés compromet l essor économique de l Afrique -> Les bourses offertes aux meilleurs étudiants africains entraînent une fuite des cerveaux -> Emergence des MOOCs au niveau mondial -> Maturité des TIC: une occasion unique de toucher un grand nombre d étudiants et de professionnels en Afrique -> Suisse: volonté de promouvoir le déploiement des MOOCs à l intention des francophones avec le concours de l EPFL et des universités partenaires du RESCIF

31 MOOCs avec l Afrique Une vision Proposer un enseignement supérieur de qualité à tous les habitants de l Afrique et des futurs pays émergents grâce aux MOOCs, en partenariat avec les établissements universitaires locaux et les agences de développement et des défis -> Infrastructures académiques face à une demande croissante d enseignement supérieur -> Barrières technologiques : mise en place des réseaux à haut débit, barrières commerciales, prix du matériel TIC, accès limité aux ressources disponibles sur l internet et aux réseaux sociaux,

32 MOOCs avec l Afrique Actions concrètes -> Travailler en réseau en vue de développer une offre de MOOCs pour les filières d études Bachelor, Master et formation continue -> Intégrer les MOOCs au sein des programmes existants des universités partenaires -> Former les universitaires africains aux nouvelles TIC destinées à l enseignement et aux MOOC en particulier -> Adapter les plateformes de MOOC existantes à l environnement local -> Travailler en collaboration avec des ONG, agences intergouvernementales et opérateurs de télécommunications afin d optimiser l accès des étudiants à un matériel et une bande passante abordables

33 MOOCs avec l Afrique Axes éditoriaux 1 Cours répondant aux besoins en enseignement de base (Maths, Physique, Informatique) Collaboration au niveau des enseignants. Mobilité des enseignants et des formateurs! Intégration des MOOCs dans les cursus locaux. 2 Cours centrés sur des thématiques importantes pour l Afrique (eau, énergie, nutrition, santé, ) Pourraient émerger comme des MOOCs Avec financement et gestion de projet

34 MOOCs avec l Afrique Offre de cours en ligne Titre Domaine Date de livraison attendue Niveau Langue * Initiation à la programmation JAVA Informatique 17/09/2013 BS 1 ère année FR * Initiation à la programmation C++ Informatique 17/09/2013 BS 1 ère année FR * Introduction à la programmation orientée, objet JAVA Informatique 17/09/2013 BS 1 ère année FR * Introduction à la programmation orientée, objet C++ Informatique 17/09/2013 BS 1 ère année FR * Physique générale - Mécanique Sciences naturelles 17/09/2013 BS 1 ère année FR * Analyse numérique pour ingénieurs 1 Sciences naturelles 02/2014 BS 1 ère année FR * Mécanique des fluides Ingénierie 02/2014 BS 2 ème année FR * Éléments de géomatique Ingénierie 02/2014 BS 1 ère année FR * Électrotechnique I Ingénierie 09/2014 BS 1 ère année FR * Électrotechnique II Ingénierie 02/2014 BS 1 ère année FR * L'art des structures I Ingénierie 17/09/2013 MS 1 ère année FR # La ville africaine : de la planification stratégique à l aménagement urbain Ingénierie 17/09/2013 MS 1 ère année FR # Comprendre les microcontrôleurs et les mettre en œuvre Ingénierie 21/10/2013 BS 3 ème année FR * Explorer l espace des humains Architecture 02/2014 FR/ANG * Approvisionnement en eau potable dans les foyers Ingénierie 21/10/2013 MS 2 ème année ANG * Cours qui seront dispensés dans les universités africaines en collaboration avec des professeurs locaux # Cours qui sont développés en collaboration avec des universités africaines BS MS Bachelor Master

35 MOOCs avec l Afrique Exemple de cours MOOC La ville africaine: de la planification stratégique à l aménagement urbain MOOC Jérôme Chenal -> Niveau Master, 3 crédits ECTS -> Cours général sur les aspects techniques, environnementaux et sociaux -> Pour les étudiants en géographie, urbanisme, sciences de l environnement, sciences sociales, architecture, -> MOOC produit à l EPFL en coopération avec un correspondant dans chacune des universités africaines partenaires -> Crédits validés et sessions d examen organisées localement dans chacune des universités

36 MOOCs avec l Afrique Exemple de cours MOOC Safe drinking water at households MOOCs en FR ou EN selon 4 thématiques Sandec Department of Water and Sanitation in Developing Countries

37 Collaboration Agir en réseau

38 Collaboration RESCIF Créer des réseaux Réseau d Excellence des Sciences de l Ingénieur de la Francophonie

39 Collaboration RESCIF Point de départ -> Le nombre des pays dits émergents va s accroître au cours des prochaines décennies -> La science et la technologie joueront un rôle croissant dans leur futur développement -> Des formes nouvelles de partenariat sont possibles et souhaitables avec les universités de ces pays -> Ces partenariats sont le meilleur moyen de juguler l exode des cerveaux pénalisant actuellement leur développement

40 Collaboration RESCIF Objectifs -> Promouvoir de la recherche adaptée au développement des pays dits émergents, notamment dans les domaines de l eau, l énergie, la nutrition et la sécurité alimentaire -> Encourager la formation de jeunes chercheurs aux technologies les plus avancées -> Mettre en œuvre une coopération novatrice, ciblée et durable entre des universités technologiques d Afrique, d Amérique, d Asie, d Europe et du Moyen Orient

41 Collaboration RESCIF Concept Une articulation entre formation, recherche, technologie et développement économique Activités de recherche et de coopération Activités d enseignement et de formation continue Activités de transfert technologique et d innovation RESCIF Réseau d excellence des sciences de l ingénieur de la Francophonie <Eau, énergie, nutrition, santé> Activités institutionnelles Activités de création d entreprises

42 Collaboration RESCIF Activités -> Laboratoires conjoints -> Mise en place de formations communes -> Echanges de chercheurs et d étudiants -> Création du RESCIF des étudiants -> Mise sur pied de projets de recherche communs entre partenaires -> Programme sur les technologies essentielles -> Développement de partenariats avec des entreprises

43 Collaboration RESCIF RESCIF des étudiants -> Assurer une représentation estudiantine au sein de chaque institution membre -> Participation des étudiants aux activités du RESCIF -> Développer et promouvoir la mobilité des étudiants entre les institutions membres -> Encourager la réalisation de projets où les étudiants et les associations d étudiants de plusieurs institutions membres sont impliqués et collaborent ensemble -> Développer des partenariats avec des entreprises pour faciliter l insertion des étudiants dans le monde professionnel

44 Collaboration RESCIF Formation -> MOOCs -> Ecoles d été (EMI, UCL) -> Appui à la création d écoles doctorales (2iE, EMI, ParisTech) -> Collaboration sur l éducation (ENS, USJ, 2iE) -> Accords sur les cotutelles de thèses -> Projets de futures formations conjointes

45 Recherche Exemples de projets Global Health -> Profiter des avancées scientifiques (génomique, protéomique, ) -> Développer de nouveaux médicaments, vaccins, diagnostics, traitements, -> Besoin de s adapter aux caractéristiques et spécificités des pays concernés : outils appropriés, stratégies de mise en œuvre, etc. Source : Prof. M. Tanner, TPH

46 Recherche Exemples de projets Matériaux de construction -> Problématique de l accès à des habitations abordables pour des dizaines de millions d habitants -> Les habitats de fortune sont très sensibles aux catastrophes naturelles -> Besoin de matériaux de construction bon marché -> Le béton est un matériau largement utilisé, mais le ciment est cher Source : Prof. K. Scrivener, EPFL

47 Recherche et développement Technologies essentielles

48 Innover EssentialTech Déclaration du Millénaire et objectifs -> Réduire l'extrême pauvreté et la faim -> Assurer l éducation primaire pour tous -> Promouvoir l égalité des sexes et l autonomisation des femmes -> Réduire la mortalité infantile et postinfantile -> Améliorer la santé maternelle -> Combattre le VIH/sida, le paludisme et d autres maladies -> Préserver l'environnement -> Mettre en place un partenariat pour le développement

49 Innover EssentialTech Une approche spécifique -> Validité scientifique -> Très grande fiabilité et durabilité -> Adaptation au contexte local -> Innover en permettant de faire plus avec moins -> Accessibilité financière sur l ensemble du cycle de vie -> Impliquer les partenaires industriels en amont des projets -> Intégrer sur l entier de la chaîne de valeur depuis le concept jusqu au recyclage -> Concilier viabilité économique et impact social -> Evaluation régulière des impacts socio-économiques et environnementaux

50 Innover EssentialTech Des projets concrets GlobalDiagnostiX Système d'imagerie médicale approprié pour les pays en développement GlobalNeoNat Couveuse appropriée pour les pays en développement CURES Joint Research Lab Fournir une alimentation électrique sûre aux hôpitaux du Sud CARE / Hospital Water Kit Fournir un kit universel de traitement de l eau pour les hôpitaux de district

51 Innover EssentialTech Un exemple: GlobalDiagnostiX Constats -> 2/3 de l humanité n a pas accès à des diagnostics en imagerie biomédicale (Source: WHO) -> L imagerie est essentielle pour le diagnostic des traumatismes accidentels, pneumonie, tuberculose, problèmes cardiovasculaires, -> Les technologies actuelles ne sont pas appropriées: trop chères, trop complexes, trop fragiles Over 70% of donated medical devices are never commissioned. [Source: WHO] More than 50% of medical devices are not working or not used properly. [Source: Banque Mondiale]

52 Innover EssentialTech Un exemple: GlobalDiagnostiX Objectif -> Développer un système approprié de diagnostic digital par imagerie biomédicale pour les hôpitaux de district Budget (phase recherche) -> 3.3 Mio CHF (69% déjà disponibles), 30 chercheurs Calendrier -> Démarrage des projets en > Phase recherche: 3 ans -> Phase industrialisation: 3 ans -> Déploiement et mise en œuvre

53 Innover EssentialTech Un exemple: GlobalDiagnostiX Premiers résultats -> Définition d un business plan en collaboration avec des partenaires académiques et industriels -> Evaluations sur le terrain : 31 hôpitaux évalués au Cameroun par des experts en radiologie (2012) -> Développements technologiques en cours

54 Santé Une nouvelle approche

55 Révolution digitale Impacts Cybersanté et télémédecine -> Mise en réseau des différents intervenants de santé autour du patient, afin d améliorer la continuité, la qualité et l efficience des soins -> Faciliter les diagnostics, traitements et soins à distance, par l utilisation de technologies et d outils de communication -> Association Internationale d Informatique Médicale (IMIA): créer des réseaux, échanger les expériences et partager les résultats de projets -> Mise à disposition d une expertise multidisciplinaire pour permettre aux professionnels et aux décideurs de faciliter la transformation des systèmes de soins Source : site web Service Cybersanté et Télémédecine, HUG - Genève

56 Révolution digitale Réseaux et initiatives Agir en réseau L exemple du réseau RAFT (Réseau en Afrique Francophone pour la Télémédecine) -> Une initiative coordonnée par le Prof. Antoine Geissbuhler, médecinchef du service de Cybersanté et Télémédecine au sein des HUG Hôpitaux universitaires Genève -> Réseau actif depuis 2001 et présent dans 18 pays d'afrique -> Une offre de cours très complète -> Mise à disposition d outils sécurisés de télémédecine -> Des contacts médicaux professionnels dans un grand nombre de pays d Afrique Source : site web RAFT

57 Médecine participative Partage des données médicales «In a publicly funded health care system it is morally unjust that results from a patient-physician interaction are not reported back to the public. It is like not reporting a witnessed crime» James Heywood Chairman and Founder of Patientslikeme

58 Médecine participative Un exemple concret Report: Disease risk 111 Drug response 19 Carrier status 24 Traits 50

59 Médecine participative Bases de données sur le web

60 Médecine participative La puissance du lab sur le web Information génétique Données médicales Des patients informés et conscients des règles du jeu

61 Conclusion En conclusion -> La révolution numérique transforme la formation, la recherche, la médicine (et beaucoup d autres domaines) globalement -> Elle offre de nouvelles opportunités et stratégies pour le développement dans les pays émergents -> Les solutions doivent être adaptées aux besoins locaux -> La réseautage global est essentiel pour resoudre des problèmes globaux (santé, migration, environnement)

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